一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法技术

本发明专利技术公开了一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法，属于氮化镓器件领域。一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法，其操作步骤如下:S1、先于Si基板上成长AlN缓冲层；S2、在AlN缓冲层成长完毕后，在其上方成长第一对超晶格结构,为Alx2Ga1‑x2N/Alx1Ga1‑x1N，其中x1=1，x2=0.7~0.8,即为Al0.7~0.8Ga0.3~0.2N/AlN，其中x1和x2代表其对应的Al和Ga含量。它可以实现超晶格结构分多阶段处理,可获得大幅度改善,也形成更稳定之外延结构，一对超晶格结构中两层AlGaN中Al和Ga的含量缓变方式来大幅增加对于晶格应力的控制能力,平衡内应力,并消除GaN/AlN晶格不匹配性所造成之线缺陷，以及提供更有效之缓冲来达成高质量GaN通道层的需求。

A method to improve the electron mobility and epitaxial layer quality of gallium nitride devices

The invention discloses a method for improving the electronic mobility and epitaxial layer quality of gallium nitride devices, which belongs to the field of Gan device. A method to improve the quality of Gan epitaxial layer and electron mobility, the operation steps are as follows: S1, prior to the Si substrate grown AlN buffer layer; S2, in the AlN buffer layer growth after the first growth of superlattice structure on the top of Alx2Ga1 x2N/Alx1Ga1, x1N, the x1=1, x2=0.7~0.8, i.e. for Al0.7~0.8Ga0.3~0.2N/AlN, Al and Ga in which X1 and X2 on behalf of its corresponding. It can realize the superlattice structure of multi stages, can be greatly improved, but also the formation of epitaxial structure is more stable, the content of Al and Ga on a superlattice structure in two layer AlGaN in the slow way to increase the ability to control the lattice stress, stress balance, and the elimination of the GaN/AlN lattice is not matching the line defect, and provide more effective buffer to achieve the high quality of the GaN channel layer.

【技术实现步骤摘要】
一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法
本专利技术涉及氮化镓器件领域，更具体地说，涉及一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法。
技术介绍
氮化镓器件内部结构中中的GaN外延于Si基板上之技术,由于GaN与Si基板的晶格常数不匹配以及热膨胀系数不匹配，在Si基板上为了避免Ga原子回熔现象,先于Si基板上成长AlN缓冲层为必要手段,然而AlN与Si基板之间的晶格常数不匹配以及热膨胀系数不匹配,另外GaN与AlN之间的晶格常数不匹配以及热膨胀系数不匹配,皆会造成GaN外延层质量不佳以及外延晶圆翘曲问题,外延层质量不佳与缺陷密度过高会造成电子器件电子迁移率下降,漏电以及可靠度不佳问题,外延晶圆翘曲问题会造成制程中易破片与黄光制程曝光良率不佳等问题。目前解决的方案，如图1所示在GaN与AlN间插入一适当Al含量的AlGaN缓冲层,因其晶格常数与热膨胀系数皆介于GaN与AlN之间,从而得到缓冲效果,减缓因晶格常数与热膨胀系数差异过大造成的弊端，但随着技术的发展，GaN通道质量要求日益增高以及大尺寸外延片开发，现有技术的解决方案已然不敷需求。
技术实现思路
1．要解决的技术问题针对现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法，其特征在于,其操作步骤如下:S1、先于Si基板上成长AlN缓冲层；S2、在AlN缓冲层成长完毕后，在其上方成长第一对超晶格结构, 为Alx2Ga1‑x2N/Alx1Ga1‑x1N，其中x1=1，x2=0.7~0.8,即为Al0.7~0.8Ga0.3~0.2N/AlN，其中x1和x2代表其对应的Al和Ga含量；S3、在第一对超晶格结构上方依次成长多对超晶格结构，为Alx2Ga1‑x2N/Alx1Ga1‑x1N，其中第二对后超晶格结构随着对数增加缓降x1与x2；S4、根据S3依次成长多对超晶格结构层后，最上层即最后一对超晶格结构Alx2Ga1‑x2N/...

【技术特征摘要】
1.一种提高氮化镓器件电子迁移率及外延层质量方法，其特征在于,其操作步骤如下:S1、先于Si基板上成长AlN缓冲层；S2、在AlN缓冲层成长完毕后，在其上方成长第一对超晶格结构,为Alx2Ga1-x2N/Alx1Ga1-x1N，其中x1=1，x2=0.7~0.8,即为Al0.7~0.8Ga0.3~0.2N/AlN，其中x1和x2代表其对应的Al和Ga含量；S3、在第一对超晶格结构上方依次成长多对超晶格结构，为Alx2Ga1-x2N/Alx1Ga1-x1N，其中第二对后超晶格结构随着对数增加缓降x1与x2；S4、根据S3依次成长多对超晶格结构层后，最上层即最后一对超晶格结构Alx2Ga1-x2N/Alx1Ga1-x1N,其中x1=0.3~0.2,x2=0,即GaN/Al0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：大藤彻，吴俊鹏，谢明达，叶顺闵，
申请(专利权)人：叶顺闵，谢明达，
类型：发明
国别省市：上海,31