【技术实现步骤摘要】
硅衬底的表面改性方法
本专利技术涉及半导体材料领域,尤其涉及一种硅衬底的表面改性方法。
技术介绍
氮化镓基材料的禁带宽度是直接带隙的,在载流子复合时具有较高的量子效率,非常适合用来制作蓝/绿/紫外光发光器件及紫外光探测器件。同时,其具有高电子饱和速率、高击穿电场、高电子迁移率,高热导率,高硬度,高稳定的化学性质,较小的介电常数和耐高温等一系列优点,使得其在高温、高频、光电子、大功率以及抗辐射等方面有着广泛的实际应用价值和巨大的市场潜力。由于硅衬底具有导热率高、成本低、制造技术成熟、高质量大尺径衬底已商品化等优点,因此硅衬底上外延生长氮化镓基器件材料如半导体发光二极管(LED),高电子迁移率晶体管(HEMT)等具有极大成本优势。在硅衬底上外延生长氮化镓层的主要技术困难来自于两方面:一是氮化镓外延层和硅衬底之间的晶格常数和热涨系数有极大差异,该差异造成氮化镓外延层内存在巨大应力,应力降低了外延层的晶体质量,甚至可产生裂纹,无法应用于器件制作。二是在氮化物生长过程中,镓液滴会向硅衬底产生回融腐蚀现象,引起表面粗化,产生多晶,材料晶体质量恶化。因此,控制镓液滴对硅衬底的回融腐蚀现象,减小应力避免氮化镓外延层裂纹上的产生,提高其晶体质量是硅基氮化镓材料能够得以器件应用的前提。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种硅衬底的表面改性方法,可以提高外延晶体质量。为了解决上述问题,本专利技术提供了一种硅衬底的表面改性方法,用于在MOCVD工艺生长GaN衬底前的预处理,包括如下步骤:采用改性离子注入至生长表面,所述改性离子中包括Al元素,还包括氮元素和氧元素中的 ...
【技术保护点】
一种硅衬底的表面改性方法,用于在MOCVD工艺生长GaN衬底前的预处理,其特征在于,包括如下步骤:采用改性离子注入至生长表面,所述改性离子中包括Al元素,还包括氮元素和氧元素中的至少一种。注入深度为10纳米‑1000纳米。
【技术特征摘要】
1.一种硅衬底的表面改性方法,用于在MOCVD工艺生长GaN衬底前的预处理,其特征在于,包括如下步骤:采用改性离子注入至生长表面,所述改性离子中包括Al元素,还包括氮元素和氧元素中的至少一种,注入深度为10纳米-1000纳米。2.根据权利要求1所述的硅衬底的表面改性方法,其特征在于,注入能量范围为10-150keV。3...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫发旺,张峰,王文宇,
申请(专利权)人:上海新傲科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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