一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜及其制备方法，所述具有自组装模板的AlGaN薄膜由下至上依次设置有蓝宝石衬底、AlN低温缓冲层、高温AlN层、AlGaN自组装模板层和高温AlGaN薄膜层；所述AlGaN自组装模板层由紧贴设置的AlInGaN薄膜层和AlGaN低温层升温退火至In升华后制得，且升温退火前所述AlInGaN薄膜层位于靠近所述高温AlN层一侧，所述AlGaN低温层位于靠近所述高温AlGaN薄膜层一侧。本发明专利技术通过AlInGaN薄膜层和AlGaN低温层经升温退火至In升华后，形成具有图形化的AlGaN自组装模板层，该AlGaN自组装模板层可以有效过滤来源于高温AlN层的穿透位错，并释放生长过程中积累的热应力，从而显著提高AlGaN复合薄膜的质量并防止薄膜开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜及其制备方法
本专利技术涉及半导体光电领域，特别是一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
III族氮化物作为宽禁带半导体材料中的杰出代表，已经实现了高效的蓝绿光发光二极管(light-emittingdiodes，LED)、激光器等固态光源器件，其在平板显示、白光照明等应用方面取得了巨大成功。近十年来，人们期望将这种高效的发光材料应用于紫外波段，以满足日益增长的紫外光源需求。紫外波段根据其生物效应通常可分为：长波紫外(UVA，320nm-400nm)、中波紫外(UVB，280nm-320nm)、短波紫外(UVC，200nm-280nm)以及真空紫外(VUV，10nm-200nm)。紫外线虽然不能被人类眼睛所感知，但其应用却非常广泛。长波紫外光源在医学治疗、紫外固化、紫外光刻、信息存储、植物照明等领域有着巨大的应用前景；而中波紫外及短波紫外(统称深紫外)则在杀菌消毒、水净化、生化探测、非视距通信等方面有着不可替代的作用。目前，传统紫外光源主要是汞灯，具有体积大、功耗高、电压高、污染环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜，其特征在于，所述具有自组装模板的AlGaN薄膜由下至上依次设置有蓝宝石衬底、AlN低温缓冲层、高温AlN层、AlGaN自组装模板层和高温AlGaN薄膜层；/n所述AlGaN自组装模板层由紧贴设置的AlInGaN薄膜层和AlGaN低温层升温退火至In升华后制得，且升温退火前所述AlInGaN薄膜层位于靠近所述高温AlN层一侧，所述AlGaN低温层位于靠近所述高温AlGaN薄膜层一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有自组装模板的AlGaN复合薄膜，其特征在于，所述具有自组装模板的AlGaN薄膜由下至上依次设置有蓝宝石衬底、AlN低温缓冲层、高温AlN层、AlGaN自组装模板层和高温AlGaN薄膜层；
所述AlGaN自组装模板层由紧贴设置的AlInGaN薄膜层和AlGaN低温层升温退火至In升华后制得，且升温退火前所述AlInGaN薄膜层位于靠近所述高温AlN层一侧，所述AlGaN低温层位于靠近所述高温AlGaN薄膜层一侧。


2.根据权利要求1中所述的具有自组装模板的AlGaN复合薄膜，其特征在于，于所述升温退火前，所述AlInGaN薄膜层的厚度为1～500nm，其中In的质量占比为1～30％，Al的质量占比为30～90％。


3.根据权利要求1中所述的具有自组装模板的AlGaN复合薄膜，其特征在于，于所述升温退火前，所述AlGaN低温层的厚度为1～500nm，其中Al的质量占比为30～90％。


4.根据权利要求1中所述的具有自组装模板的AlGaN复合薄膜，其特征在于，所述升温退火的具体步骤为下列任意一种：
(1)于氢气氛围下，升温至800～1300℃，气压为50Torr，保温1～30min；
(2)于氮气氛围下，升温至800～1400℃，气压为50Torr，保温1～30min。


5.一种如权利要求1～4中任一所述具有自组装模板的AlGaN复合薄膜的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
S1、采用金属有机化学气相沉积法进行薄膜制备，对蓝宝石衬底进行氮化预处理，得到预处理后的蓝宝石衬底；
S2、降温至400～800℃，于所述预处理后的蓝宝石衬底上生长AlN低温缓冲层，且所述AlN低温缓冲层的生长厚度为10～50nm；
S3、升温至1100～1400℃，于所述AlN低温缓冲层上生长高温AlN层；
S4、降温至400～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骏，岳金顺，梁仁瓅，
申请(专利权)人：苏州紫灿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32