氧化锌在氮化镓上的多步沉积制造技术

一种在半导体材料上制造氧化锌ZnO导电薄膜的方法，包括在二极管上沉积掺杂的ZnO晶种层，其中所述ZnO晶种层形成与所述二极管的电触点；和在所述ZnO晶种层上沉积ZnO层，其中所述ZnO晶种层和所述ZnO层各自具有厚度、晶体质量以及掺杂级，使得(1)包括III族氮化物材料的二极管以施加在所述ZnO层和所述二极管两端的2.75伏或更小的导通电压导通，并且(2)包括所述ZnO层和所述二极管的结构的接触电阻与包括直接在没有所述ZnO晶种层的二极管上的所述ZnO层的结构的接触电阻相比较低。

Multi step deposition of Zinc Oxide on gallium nitride

A method for the manufacture of a Zinc Oxide ZnO conductive film on a semiconductor material, including the deposition of a doped ZnO crystal layer on a diode, in which the ZnO seed layer forms an electrical contact with the diode, and the ZnO layer is deposited on the ZnO seed layer. The ZnO crystal seed layer and the ZnO layer have their respective thickness and crystal quality. And doping level, making (1) a diode including a III family of nitride material to apply a 2.75 volt or smaller conduction voltage at the two ends of the ZnO layer and the diode, and (2) the contact resistance of the structure of the ZnO layer and the diode, and the ZnO layer including the diode directly on the diode without the ZnO crystal layer. The contact resistance of the structure is low.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化锌在氮化镓上的多步沉积相关申请的交叉引用本申请根据美国专利法第119条第e款(35U.S.CSection119(e))要求共同未决的和共同转让的由AsadMughal,SangHoOh和StevenDenBaars,于2015年9月15日提交的美国临时专利申请第62/218,920号，题为“氧化锌在氮化镓上的多步沉积(MULTISTEPDEPOSITIONOFZINCOXIDEONGALLIUMNITRIDE)”，且代理人案卷号为30794.594-US-P1(U.C.参考2016-115-1)的权益，所述申请通过引用并入本文。
本专利技术涉及使用多步法,例如在诸如III族氮化物基光电子装置的半导体材料上沉积氧化锌(ZnO)的方法。
技术介绍
(注意：本申请在整个说明书中引用多个不同出版物，并通过一或多个加括号的参考编号，例如[x]表示。根据这些参考编号排列的这些不同出版物的列表可以在以下“参考文献”部分找到。这些出版物中的每一个都通过引用并入本文。)氧化锌(ZnO)是用于各种电子应用的II-VI族直接带隙化合物半导体材料。鉴于其宽带隙和易掺杂，ZnO薄膜可以同时实现高透光率和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子装置，其包括：二极管结构上的掺杂晶种层，其中所述晶种层形成与所述二极管结构的电触点，并且所述晶种层包括锌和氧；和所述晶种层上的层，所述层包括锌和氧，其中所述层和所述晶种层各自具有厚度、晶体质量以及掺杂级，使得：包括III族氮化物材料的所述二极管结构以施加在包括所述晶种层、所述层以及所述二极管结构的结构上的2.75伏或更小的导通电压导通，并且金属触点与所述层的接触电阻与所述金属触点与直接在没有所述掺杂晶种层的二极管结构上的层的接触电阻相比较低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 US 62/218,9201.一种光电子装置，其包括：二极管结构上的掺杂晶种层，其中所述晶种层形成与所述二极管结构的电触点，并且所述晶种层包括锌和氧；和所述晶种层上的层，所述层包括锌和氧，其中所述层和所述晶种层各自具有厚度、晶体质量以及掺杂级，使得：包括III族氮化物材料的所述二极管结构以施加在包括所述晶种层、所述层以及所述二极管结构的结构上的2.75伏或更小的导通电压导通，并且金属触点与所述层的接触电阻与所述金属触点与直接在没有所述掺杂晶种层的二极管结构上的层的接触电阻相比较低。2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述二极管结构包括在n型GaN层和p型GaN层之间的III族氮化物有源层；所述晶种层是所述p型GaN层上的p型晶种层，所述层是p型体块层，并且所述晶种层和所述体块层各自具有厚度、晶体质量以及掺杂级，使得：具有450纳米波长的光以至少80％的透射率穿过所述晶种层和所述层，将正向电压施加到所述金属触点与所述层两端以及金属触点与所述n型GaN层两端时，所述装置在100安培/平方厘米的电流密度下具有小于3.5伏的所述正向电压，所述晶种层是p型接触层，且所述体块层是电流扩展器。3.根据权利要求1所述的装置，其中：使用选自原子层沉积ALD、电子束沉积、电子回旋共振等离子体沉积、热蒸发、金属有机化学气相沉积MOCVD以及分子束外延MBE中的至少一种沉积技术来沉积所述晶种层，所述层是使用水热沉积或溅射沉积所沉积的体块层，所述晶种层充当与所述二极管结构的电触点，以及所述体块层充当电流扩展器。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述掺杂晶种层是ZnO或含有ZnO的合金，且所述晶种层上的所述层是ZnO或含有ZnO的合金。5.一种在半导体材料上制造导电薄膜的方法，其包括：使用第一沉积技术在半导体材料上沉积晶种层，其中所述晶种层包括锌和氧；以及在所述晶种层上沉积包括锌和氧的层，其中使用不同于所述第一沉积技术的第二沉积技术将所述层沉积在所述晶种层上。6.根据权利要求5所述的方法，其中使用原子层沉积ALD来沉积所述晶种层，且使用水热沉积来沉积包括体块层的所述层。7.根据权利要求5所述的方法，其中使用电子束沉积来沉积所述晶种层，且使用水热沉积来沉积包括体块层的所述层。8.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿萨德·J·穆加尔，吴尚昊，史蒂文·P·登巴尔斯，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US