一种叠层结构制造技术

本发明专利技术提供了一种能够获得ε相氧化镓半导体结晶膜的叠层结构，及相应的制备方法。该叠层结构主要由蓝宝石衬底和ε相氧化镓半导体结晶膜构成，该叠层结构的制备方式是利用化学气相沉积，在蓝宝石衬底上沉积ε相氧化镓半导体结晶膜。所述蓝宝石衬底厚度为100～1000μm，所述蓝宝石衬底的实际表面与蓝宝石c晶面呈0°～10°的偏离角；所述氧化镓半导体结晶膜是具有六方晶系的ε相氧化镓，厚度为0.1～100μm。本发明专利技术解决了纯相ε‑Ga2O3结晶膜难于制备的问题，为氧化镓半导体材料的制备提供了一条新技术路线。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层结构
本专利技术属于半导体薄膜材料领域，主要涉及一种含有半导体功能的ε-Ga2O3结晶膜叠层结构。
技术介绍
在诸如大型交通、电力能源、军用雷达、航天器等应用中，常面临着高电压大功率的工作情况；传统Si材料禁带宽度小(1.1eV)，临界击穿电场低(0.3MV/cm)，故而Si基功率电子器件难以应用于这些场合。解决这一问题的方法是采用新型的宽禁带半导体材料，取代传统的硅材料，来制作电子器件。Ga2O3具有4.7～5.4eV的超宽禁带宽度，相应的Baliga品质因子远高于目前商用化的Si(1.1eV)、4H-SiC(3.3eV)和GaN(3.4eV)等材料。因此，将Ga2O3半导体材料应用于电子器件，尤其是大功率电子器件，将具有比Si、SiC和GaN更好的器件性能。Ga2O3具有β、ε、α、γ、δ五种相，其中β相是稳定相，ε相次之，α相又次之。目前，能够用于功率电子器件的高质量Ga2O3薄膜的制备方法，得到了广泛研究。A.J.Green(IEEEElectronDeviceLetters37,902-905)研究了一种β相Ga2O3薄膜同质外延制备方法，但是，β-Ga2O3薄膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层结构，其特征在于，将氧化镓半导体结晶膜在蓝宝石衬底上叠加而成；所述蓝宝石衬底厚度为100～1000μm，所述蓝宝石衬底的实际表面与蓝宝石c晶面呈0°～10°的偏离角；所述氧化镓半导体结晶膜是具有六方晶系的ε相氧化镓，厚度为0.1～100μm；所述叠层结构的制备方法包括如下步骤：S1：将蓝宝石衬底送入化学气相沉积反应室的托盘上，并让托盘旋转；S2：反应室升温至450～800℃；向反应室通入补充性载气，并将反应室气压控制在20～400Torr；S3：将装有有机金属源、氧源的鼓泡瓶沉浸在恒温水槽中，并通过质量流量计和压力计控制鼓泡瓶的流量和压力；S4：待反应室温度稳定后，同时向有机金属源...

【技术特征摘要】
1.一种叠层结构，其特征在于，将氧化镓半导体结晶膜在蓝宝石衬底上叠加而成；所述蓝宝石衬底厚度为100～1000μm，所述蓝宝石衬底的实际表面与蓝宝石c晶面呈0°～10°的偏离角；所述氧化镓半导体结晶膜是具有六方晶系的ε相氧化镓，厚度为0.1～100μm；所述叠层结构的制备方法包括如下步骤：S1：将蓝宝石衬底送入化学气相沉积反应室的托盘上，并让托盘旋转；S2：反应室升温至450～800℃；向反应室通入补充性载气，并将反应室气压控制在20～400Torr；S3：将装有有机金属源、氧源的鼓泡瓶沉浸在恒温水槽中，并通过质量流量计和压力计控制鼓泡瓶的流量和压力；S4：待反应室温度稳定后，同时向有机金属源和氧源的鼓泡瓶通入载气，并让载气流入反应室中；控制生长时间，在蓝宝石衬底表面生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓敏，王钢，李泽琦，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44