一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统技术方案

一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，本发明专利技术属于化学气相淀积的材料生长领域。本发明专利技术主要解决雾化气相淀积氧化镓薄膜过程中雾滴粒径及运动控制问题。一种静电雾化化学气相淀积方法，本方法将镓盐溶液静电雾化作为镓源，在反应腔中进行化学反应；利用反应腔内的载物支撑部分作为生长区，镓盐水溶液经静电雾化后由载气输运，与反应气混合后输运到反应腔，在生长区进行反应；反应腔整体采用立式结构，反应腔体外围配有加热装置，为反应提供所需的热量，反应腔末端输出位置配有废气净化处理装置，反应后的尾气由废气净化处理装置处理。

【技术实现步骤摘要】
一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统
本专利技术属于化学气相淀积的材料生长领域，涉及化学气相淀积材料生长方法，尤其是化学气相淀积氧化镓薄膜的方法。
技术介绍
近年来，氧化镓材料相关研究发展迅速，越来越受到大家关注。作为新型第三代半导体材料，氧化镓禁带宽度为4.5-4.9eV远高于其他第三代半导体材料，相应的氧化镓材料击穿电压很高理论值为8MV/cm，氧化镓材料还具有导通电阻小、Baliga品质因子高、吸收截止边更短、生长成本更低、物理化学性质稳定等优点。在高压、大功率器件和深紫外光电子器件应用方面应用前景广阔。目前氧化镓已知晶相共有六种，包括菱形(α-Ga2O3)、单斜(β-Ga2O3)、尖晶石(γ-Ga2O3)、立方(δ-Ga2O3)、正交(ε-Ga2O3)5种稳定相和1个瞬态相(κ-Ga2O3)。其中单斜晶系的β相氧化镓热稳定性最好，且为直接带隙半导体材料，使得人们对氧化镓材料的研究主要集中在β相。但近年来α相氧化镓也因为其特殊的物理性质优势开始受到科研工作者们的广泛关注，与β相氧化镓相比，α相氧化镓具有更大的禁带宽度，同时因为与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于静电雾化方法与化学气相淀积工艺的结合，采用含镓的水溶液作为静电雾化源的原料，反应腔为立式结构，并且处于静电场中，本系统生长氧化镓薄膜包含以下步骤：通过本方法提出的静电雾化及配套装置对镓源溶液进行雾化；在静电场、载气、重力多重影响因素共同作用下将原料雾气输运到反应腔内进行薄膜生长；通过载气将反应后的残余尾气、副产物、未反应完全的原料等输运至废气处理装置净化后排放至大气环境。/n

【技术特征摘要】
1.一种静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于静电雾化方法与化学气相淀积工艺的结合，采用含镓的水溶液作为静电雾化源的原料，反应腔为立式结构，并且处于静电场中，本系统生长氧化镓薄膜包含以下步骤：通过本方法提出的静电雾化及配套装置对镓源溶液进行雾化；在静电场、载气、重力多重影响因素共同作用下将原料雾气输运到反应腔内进行薄膜生长；通过载气将反应后的残余尾气、副产物、未反应完全的原料等输运至废气处理装置净化后排放至大气环境。


2.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，采用静电雾化装置对反应源进行雾化。


3.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，薄膜生长期间由注射泵通过静电雾化装置进液口持续向静电雾化装置注射反应源溶液，保证生长过程中反应原料充足。


4.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应腔顶部设有正电极极板，反应腔底部设有负电极极板。


5.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应腔底部设置有带支架底座，底座内刻有与衬底尺寸相匹配的凹槽，用来作为支撑衬底晶圆片的反应平台，底座及支架材质均为石英材质。


6.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特征在于，反应源溶液为镓盐经过助溶手段形成的镓盐水溶液，经静电雾化装置雾化成微米级的雾滴然后由载气运输至反应腔，废气从反应腔底部排出进入废气处理装置。


7.根据权利要求1所述的静电雾化化学气相淀积氧化镓薄膜系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁平凡，李雄杰，牛萍娟，韩丽丽，杨邻峰，韩抒真，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12