[发明专利]一种高质量Ga2

摘要

一种高质量Ga2O3薄膜及其异质外延制备方法，属于半导体薄膜材料制备技术领域。包括如下步骤：利用MOCVD在c面蓝宝石上外延GaN薄膜，制成GaN/蓝宝石基底；将GaN/蓝宝石基底放置于高温氧化炉中，在900～1000℃下通入高纯氧气2～5小时后，升温至1100～1200℃继续通入氧气1～2小时；降温后得到Ga2O3/GaN/蓝宝石基底；利用MOCVD在Ga2O3/GaN/蓝宝石基底上采用温度渐变外延工艺继续外延Ga2O3，获得高质量的Ga2O3薄膜材料。本方法将GaN薄膜材料通过两步热氧化工艺制成Ga2O3/GaN/蓝宝石基底，并利用温度渐变工艺外延Ga2O3薄膜材料，可显著提高Ga2O3薄膜的晶体质量。该方法可用于Ga2O3基异质衬底器件的制备，且工艺简单，生产成本低。

主权项

1.一种高质量Ga2O3薄膜的异质外延制备方法，其步骤如下：A、选取c面蓝宝石单晶为衬底(1)；B、在c面蓝宝石单晶衬底(1)上采用金属有机物化学气相沉积工艺外延生长GaN系多层结构薄膜(2)，GaN系多层结构薄膜(2)为AlN－Al1‑xGaxN－GaN的多层渐变缓冲层结构，0.2≤x≤1；C、将GaN系多层结构薄膜(2)中的部分GaN层经低温热氧化得到低温Ga2O3氧化层(3)；D、将低温Ga2O3氧化层(3)中的部分低温Ga2O3氧化层(3)高温热氧化得到高温Ga2O3氧化层(4)；E、采用金属有机物化学气相沉积工艺，利用温度渐变的方法在高温Ga2O3氧化层(4)上外延得到高质量Ga2O3薄膜(5)。