氧化镓薄膜晶体生长方法技术

本发明专利技术实施例涉及半导体晶体生长技术，公开了一种氧化镓薄膜晶体生长方法，用载气将含镓源的金属有机化合物和含氧物质的气态源分别通入MOCVD设备中，在低温下对衬底进行一层低温氧化镓材料的生长；关闭金属有机化合物源，打开高温加热源，进行高温快速退火；重复上述过程，关闭高温加热源，对高温快速退火之后生长有氧化镓材料的衬底在低温下继续生长。由于氧化镓材料的低温生长和高温退火是在同一反应室内连续进行，中间的热处理过程不需要将样品取出。可以方便地进行多次高低温调制生长，大大提高了氧化镓的生长效率。也有效避免了传统方法取出样品，到反应室外的专用退火炉中进行退火所造成的样品污染，提高了样品的清洁度和结晶质量。

【技术实现步骤摘要】
氧化镓薄膜晶体生长方法
本专利技术实施例涉及新型化合物半导体薄膜材料生长
，特别涉及一种氧化镓薄膜晶体生长方法。
技术介绍
与第三代半导体材料GaN和SiC相比，Ga2O3材料具有更宽的禁带宽度(4.2～4.9eV)，更高的击穿场强(8MV/cm)和抗辐射性，良好的热稳定性和化学稳定性，而且在可见和日盲紫外光区的透过率非常高(＞80％)。基于这些优异的性能，Ga2O3材料被广泛应用于高性能电源开关、射频放大器、日盲探测器、恶劣环境信号处理方面。为了充分发挥Ga2O3材料的优势，制作上述器件、实现相应的用途，必须克服一个主要障碍：高质量Ga2O3外延薄膜的获得。Ga2O3外延薄膜的制备一般采用MOCVD(Metal-organicChemicalVaporDeposition，金属有机化合化学气相沉淀)和MBE(molecularbeamepitaxy，分子束外延)方法。在实验室中广泛采用MBE方法，MBE可以通过精确控制生长气氛中的III/VI比，以及掺杂剂和镓源、氧源的比例进行Ga2O3薄膜的生长与掺杂。但是MBE设备生长成本高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化镓薄膜晶体生长方法，包括以下步骤：/n步骤1：选用一衬底，清洗后将衬底送入MOCVD反应室；/n步骤2：用载气将含镓源的金属有机化合物和含氧物质的气态源分别通入MOCVD设备中，在400℃-900℃范围内，优选的在500-800℃范围内低温下对衬底进行低温氧化镓材料生长；/n步骤3：低温生长结束后，关闭金属有机化合物源，然后打开高温加热源，采用退火气氛进行高温快速退火；/n步骤4：重复执行步骤2和步骤3，直至薄膜厚度达到预先设定值，关闭高温加热源，使高温快速退火后生长有氧化镓材料层的衬底继续生长至反应室温度降至室温；/n步骤5：利用传动装置将生长有氧化镓材料的衬底移动至取样区，取出...

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓薄膜晶体生长方法，包括以下步骤：
步骤1：选用一衬底，清洗后将衬底送入MOCVD反应室；
步骤2：用载气将含镓源的金属有机化合物和含氧物质的气态源分别通入MOCVD设备中，在400℃-900℃范围内，优选的在500-800℃范围内低温下对衬底进行低温氧化镓材料生长；
步骤3：低温生长结束后，关闭金属有机化合物源，然后打开高温加热源，采用退火气氛进行高温快速退火；
步骤4：重复执行步骤2和步骤3，直至薄膜厚度达到预先设定值，关闭高温加热源，使高温快速退火后生长有氧化镓材料层的衬底继续生长至反应室温度降至室温；
步骤5：利用传动装置将生长有氧化镓材料的衬底移动至取样区，取出样品，完成氧化镓薄膜晶体生长。


2.根据权利要求1所述的氧化镓薄膜晶体生长方法，其特征在于，所述氧化镓为Ga2O3。


3.根据权利要求1所述的氧化镓薄膜晶体生长方法，其特征在于，步骤1中所述衬底为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或氧化镓单晶衬底。


4.根据权利要求1所述的氧化镓薄膜晶体生长方法，其特征在于，步骤2中所述金属有机化合物为三甲基镓或三乙基镓。


5.根据权利要求1所述的氧化镓薄膜晶体生长方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安丽，张新河，高博，张志新，陈施施，温正欣，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：深圳第三代半导体研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44