【技术实现步骤摘要】
一种高质量κ相氧化镓外延薄膜的制备方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及一种高质量κ-Ga2O3薄膜的制备方法。
技术介绍
氧化镓(Ga2O3)是一种超宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大、击穿场强高，光电性能良好等特征，在光电子器件和功率半导体器件领域有广阔的应用前景。研究报道，Ga2O3至少有5种物相，分别是α，β，γ，κ，δ。目前，针对Ga2O3的生长和器件研究主要集中在热稳定相β-Ga2O3，而对于亚稳相κ-Ga2O3的研究还比较少，最早通过在500℃下加热δ-Ga2O3，发现了κ-Ga2O3。κ-Ga2O3生成的自由能仅高于β-Ga2O3，反映了其在一定温度范围内的亚稳相性质。与β-Ga2O3相同，κ-Ga2O3也具有禁带宽度大、击穿场强高的特点，这些特征使得这种材料在高功率电力电子器件方面具有很强的潜在应用价值。最近报道显示，由于κ-Ga2O3中存在自发极化，理论上预言能够形成具有高迁移率的二维电子气，可用于制备高电子迁移率晶体管。研究表明，κ-Ga2O3还具有较强的铁电特性，在铁电存储器件、金属铁电半...
【技术保护点】
1.一种采用卤化物气相外延生长κ-Ga
【技术特征摘要】
1.一种采用卤化物气相外延生长κ-Ga2O3薄膜的方法，其特征在于，使用两温区管式炉作为反应设备，高纯金属Ga和混合载气的HCl在第一温区反应区加热下发生反应，生成气态的GaCl和GaCl3，之后在载气的推动下，第一温区反应区反应生成物进入第二温区生长区与混合载气的O2反应，在衬底上生长κ-Ga2O3薄膜；第一温区反应区采用较高温度使得金属Ga源和气态HCl反应，第一温区使用的温度在800℃至1050℃，而第二温区生长区采用较低温度使第一温区输送过来的生成物与O2反应，第二温区使用的温度在500℃至650℃。
2.根据权利要求书1所述的生长κ-Ga2O3薄膜的方法，其特征在于，管式炉内采用内外两根嵌套的石英管，内管长度能穿过第一温区，金属Ga源置于内管，混合载气的HCl气体通入内管并在高温加热下反应，生成的GaCl和GaCl3在载气的推动下进入第二温区，第二温区中放置GaN或蓝宝石衬底，混合载气的氧气在第二温区与第一温区的生成物反应，并在衬底上沉积，形成κ-Ga2O3薄膜。
3.根据权利要求书1所述的生长κ-Ga2O3薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶建东，龚义清，郝景刚，陈选虎，任芳芳，顾书林，
申请(专利权)人：南京大学，南京大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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