一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法技术

本发明专利技术属于GaN薄膜制备方法技术领域，为了解决目前不能直接将非晶态SiO2 作为衬底生长GaN薄膜，衬底成本高、工艺复杂的问题，提供了一种在非晶态SiO2 衬底上生长GaN薄膜的方法。利用非晶态SiO2材料作为衬底，采用金属有机化合物化学气相沉积法即MOCVD法生长GaN薄膜，依次生长AlGaN形核层，GaN外延层。直接以SiO2 为衬底，采用MOCVD的方法生长GaN薄膜。以AlGaN作为形核层，退火时，较低的NH3流量能够加速AlGaN形核层中不稳定晶面的分解，促进后续的GaN薄膜沿着c面生长。并且短的退火时间可以减少再蒸发的程度，从而提高了后续生长的GaN薄膜的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法
本专利技术属于GaN薄膜制备方法
，具体涉及一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法，采用金属有机化合物化学气相沉积法即MOCVD法。
技术介绍
三族氮化物半导体材料的研究与应用是半导体行业的一个热门话题。作为三族氮化物半导体材料的代表，GaN由于其优良的电子和光学性能在发光二极管(LEDs)和高功率电子器件等领域而得到了很大的发展。与蓝宝石，6H-SiC，和Si等衬底相比，SiO2具有价格更低的优点，因此在SiO2衬底上实现高质量的GaN薄膜的生长是大家一直追求的目标。JTTorvik等人采用ECR-MBE的方法，在SiC衬底上以图形化SiO2为掩模板实现了GaN的生长（参见OpticalpropertiesofGaNgrownoverSiO2onSiCsubstratesbymolecularbeamepitaxy，JournalofElectronicMaterials,1998,27(4):233-237。）OHNam等人采用MOVPE的方法，在GaN/AlN/6H-SiC(0001)衬底上以图形化SiO2为掩膜板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法，其特征在于：利用非晶态SiO2材料作为衬底，采用金属有机化合物化学气相沉积法即MOCVD法生长GaN薄膜，依次生长AlGaN形核层，GaN外延层。

【技术特征摘要】
1.一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法，其特征在于：利用非晶态SiO2材料作为衬底，采用金属有机化合物化学气相沉积法即MOCVD法生长GaN薄膜，依次生长AlGaN形核层，GaN外延层。2.根据权利要求1所述的一种在非晶态SiO2衬底上生长GaN薄膜的方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）衬底氮化处理：将非晶态SiO2衬底置于金属有机气相沉积MOCVD反应室中，在氢气气氛下，1200-1300℃温度下清洁衬底10-20min，然后降温至650-750℃，用流量为1000-1200sccm的氨气氮化处理5-15min，控制反应室的压力为100-200mbar；（2）制备AlGaN形核层：氮化处理后，700-800℃下，在氨气流量为1200-1700sccm的环境中，V/Ⅲ比为720-820，向反应室中通入流量50-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天保，刘晨阳，张哲，于斌，贾伟，余春燕，董海亮，贾志刚，许并社，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14