一种生长AlN薄膜的方法技术

本发明专利技术提供一种生长AlN薄膜的方法，包括步骤：在衬底的其中一个表面进行表面改性处理；将做改性处理的所述表面生长低温AlN缓冲层；在所述AlN缓冲层上生长低温，高V/III，高压条件下AlN层；在所述低温AlN层上生长高温，低V/III，低压条件下AlN层。根据本发明专利技术的衬底表面生长AlN薄膜的方法，使得衬底表面改性生长的AlN薄膜具有较高的晶体质量，同时表面具有较少的裂纹或无裂纹。过程中可以通过控制干法刻蚀设备的功率和时间，能够有效改进表面性能，同时过程中应用湿法腐蚀也较为容易控制。如此使得AlN薄膜晶体质量有效地被提高，解决了与例如蓝宝石衬底晶格具有较大的晶格失配度的问题，有利于提升AlN及AlGaN器件的性能。有利于提升AlN及AlGaN器件的性能。有利于提升AlN及AlGaN器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种生长AlN薄膜的方法


[0001]本专利技术涉及第三代宽禁带半导体材料
，具体涉及一种生长AlN薄膜的方法。

技术介绍

[0002]氮化铝(AlN)属于第三代宽禁带半导体材料，具有禁带宽度高，击穿电场高，热导率高，电子饱和速率高以及抗辐射能力高等优点。AlN晶体具有稳定的六方纤锌矿结构，晶格常数AlN在III
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V族半导体材料中具有最大的直接带隙，约6.2eV。AlN的宽禁带使得AlGaN半导体发光材料的波长覆盖范围降低至200nm，延伸到紫外波段。基于此原因，AlN被广泛用于紫外探测器，HEMT，紫外发光二极管(LED)，紫外激光器(LD)等器件。例如，AlGaN紫外探测器因其在火焰探测，导弹预警等方面具有非常好的应用前景，所以AlGaN紫外探测器收到业界极大的关注。
[0003]虽然AlN具有诸多的优点，AlGaN材料具有很广泛的应用，但是高质量AlN材料却非常难以制备。制备AlN需要高温高压设备，以及精准的源流量控制系统。目前，商用AlN晶体质量还不够好，X射线衍射仪测试(002)方向的半宽为～200弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底表面生长AlN薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底的其中一个表面进行表面改性处理；将做改性处理的所述表面生长低温AlN缓冲层；在所述AlN缓冲层上在高V/III和高压条件下生长低温AlN层在所述低温AlN层上在低V/III和低压条件下生长高温AlN层。2.根据权利要求1所述的衬底表面生长AlN薄膜的方法，其特征在于，采用干法刻蚀或者湿法腐蚀对所述表面进行悬挂键重构的改性处理；所述干法刻蚀为离子束刻蚀、反应离子刻蚀、电感耦合离子体刻蚀或者XeF2干法刻蚀；所述湿法腐蚀为采用碱性溶液NaOH或者KOH溶液进行腐蚀，或者采用酸性溶液H2SO4、HNO3或者HF进行腐蚀；所述改性处理后的表面的表面粗糙度＞1nm。3.根据权利要求1所述的衬底表面生长AlN薄膜的方法，其特征在于，将所述表面放入生长反应室，通入三甲基铝和氨气后生长所述低温AlN缓冲层。4.根据权利要求3所述的衬底表面生长AlN薄膜的方法，其特征在于，在所述生长反应室中生长所述低温AlN缓冲层的温度为500℃～900℃，压力为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：至芯半导体杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：