[发明专利]一种基于二硫化钼-石墨烯复合缓冲层的氮化镓外延结构的制备方法有效

专利信息
申请号: 201711007169.X 申请日: 2017-10-25
公开(公告)号: CN107768235B 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 王文杰;李沫;李俊泽;张建;杨浩军;谢武泽;邓泽佳;代刚;张健 申请(专利权)人: 中国工程物理研究院电子工程研究所
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02
代理公司: 51211 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 代理人: 何涛<国际申请>=<国际公布>=<进入国
地址: 621999 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明涉及一种基于二硫化钼‑石墨烯复合缓冲层的氮化镓外延结构的制备方法,属于光电子技术领域。该方法包括将硅衬底进行清洗;在硅衬底上生长二硫化钼‑石墨烯复合层;利用原子层沉积法在二硫化钼‑石墨烯复合层上生长一层氮化铝层;在氮化铝层上采用金属有机物化学气相沉积法生长氮化镓层等步骤。本发明通过采用二硫化钼‑石墨烯复合层作为硅衬底与GaN外延层之间的缓冲层,可以解决衬底和外延层之间大的晶格失配和热失配引起的缺陷位错,龟裂等问题,有效降低衬底与外延材料之间的应力、提高GaN外延层质量。
搜索关键词: 一种 基于 二硫化钼 石墨 复合 缓冲 氮化 外延 结构 制备 方法
【主权项】:
1.一种基于二硫化钼-石墨烯复合缓冲层的氮化镓外延结构的制备方法,其特征在于:包括以下方法步骤:/nA、将硅衬底进行清洗;/nB、在硅衬底上生长二硫化钼-石墨烯复合层,具体为:/n将经过步骤A处理的硅衬底放管式炉石英管中,抽真空5-7min;用两个钼舟向管式炉石英管中分别放入三氧化钼和硫,三氧化钼0.05-30g,三氧化钼和硫的比例范围1:2-1:20,然后通入氩气,流量为50-100sccm,将管式炉石英管中的温度加热至650-1050℃,生长5-120min,最后将管式炉石英管在氩气气氛下随炉冷却至室温,取出钼舟;接下来通入碳源气体甲烷以及体积比为20:1-10:1的氩气和氢气混合气体,流量为50-100sccm,进行生长5-120min,完成后关闭碳源气体甲烷和氢气,将管式炉石英管在氩气气氛下随炉冷却至室温,硅衬底上生长得到二硫化钼-石墨烯复合层;/nC、利用原子层沉积法在二硫化钼-石墨烯复合层上生长一层氮化铝层;/nD、在氮化铝层上采用金属有机物化学气相沉积法生长氮化镓层。/n
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