半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法。在一典型实施方案中，所述制备方法包括：s11、在氮化镓材料镓面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属；s12、在氮气气氛下退火，形成欧姆接触。或者，所述制备方法包括：s21、对氮化镓材料氮极性面进行表面处理，采用感应离子耦合刻蚀氮极性面以去除表面损伤层，通过退火进行表面修复；s22、在氮化镓材料氮极性面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属，形成欧姆接触。本发明专利技术使用简单的工艺，就可以获得在半绝缘自支撑氮化镓衬底制备欧姆接触。同时避免台阶的刻蚀，光刻图形简单，使用的是常规的钛/铝/镍/金这四层金属，对于工艺的加工要求十分简单。

Preparation method of surface ohmic contact of semi insulating self-supporting GaN material

The present invention discloses a method for preparing surface ohmic contact of semi insulating self-supporting gallium nitride material. In a typical implementation scheme, the preparation methods include: S11, evaporation of Ti/Al/Ni/Au four layer metal on gallium gallium surface of gallium nitride, annealing of S12 in nitrogen atmosphere, formation of ohmic contact. Or, the preparation method comprises the following steps: S21, surface treatment of GaN material nitrogen polar surface, to remove surface damage layer by inductively coupled plasma etching of nitrogen polar surface, the surface repair by annealing; S22, in the GaN material nitrogen polar surface evaporation Ti/Al/Ni/Au four layers of metal, ohmic contact. By using the simple process, the ohmic contact can be obtained on the semi insulating self-supporting Gan substrate. At the same time, to avoid step etching, lithography graphics simple, the use of conventional titanium / aluminum / nickel / gold four layers of metal, the processing requirements for the process is very simple.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法，主要应用于垂直氮化镓器件。
技术介绍
在第三代半导体中，GaN以高迁移率、禁带宽度大、击穿电场强、抗辐射性强等优异的性能在在半导体激光器、紫外探测器、发光二级管还有功率开关器件等半导体器件上有着重大的应用。近年来由于在抗辐射性、高熔点、化学稳定性方面具有优良的性质，GaN基探测器在核探测器领域也受到关注和研究。早期的半导体核探测器如Li漂移Si、高纯Ge核探测器对核辐射的抗性较差，在核辐射下性能容易变差。而且这些探测器虽然具有较高的探测效率和能量分辨率，但需要在低温的条件下工作，使用和携带不方便。GaN核辐射探测器在理论上可以承受比Si探测器要高出两个量级的辐射剂量，其更优异的辐射抗性、化学稳定性和耐高温性，很有希望取代传统的半导体核辐射探测器，在未来环境监测、核医学、核武器探测、航空航天等方面起到重大作用。目前受到GaN材料生长技术的限制，本征高阻的GaN难以获得，而通常非故意掺杂的GaN材料具有较高的背景载流子浓度，使得该材料在器件应用上具有很高的暗电流。当在GaN材料中掺入一些金属元素，比如铁、碳等，作为深受主起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：s11、在氮化镓材料镓面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属，s12、在氮气气氛下退火，形成欧姆接触；或者，所述制备方法包括：s21、对氮化镓材料氮极性面进行表面处理，采用感应离子耦合刻蚀氮极性面以去除表面损伤层，通过退火进行表面修复，s22、在氮化镓材料氮极性面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属，形成欧姆接触。

【技术特征摘要】
1.一种半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：s11、在氮化镓材料镓面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属，s12、在氮气气氛下退火，形成欧姆接触；或者，所述制备方法包括：s21、对氮化镓材料氮极性面进行表面处理，采用感应离子耦合刻蚀氮极性面以去除表面损伤层，通过退火进行表面修复，s22、在氮化镓材料氮极性面蒸镀Ti/Al/Ni/Au四层金属，形成欧姆接触。2.根据权利要求1所述的半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法，其特征在于，步骤s11还包括：对镓面使用丙酮清洗3～5min，再使用异丙醇清洗3～5min，最后用去离子水冲洗并用氮气吹干，之后进行蒸镀。3.根据权利要求1所述的半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆接触的制备方法，其特征在于：所述Ti/Al/Ni/Au四层金属厚度分别为20～25nm、120～130nm、20～50nm、100～150nm。4.根据权利要求1所述的半绝缘自支撑氮化镓材料表面欧姆...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶斌斌，徐真逸，张育民，王建峰，徐科，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32