一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法技术

本发明专利技术涉及一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，本发明专利技术通过制备图形化蓝宝石衬底来提升AlGaN深紫外探测材料晶体质量，包括如下步骤：选择一蓝宝石衬底；将衬底放入高温炉中，通过高温热分解制备图形化衬底；在MOCVD反应腔中，同时通入三甲基铝、氨气，进行低温AlN成核层生长；提高生长温度，进行高温AlN缓冲层生长；同时通入三甲基铝、三甲基铝和氨气，生长AlGaN深紫外探测材料各有源层结构；降温，在氮气气氛下进行原位退火，激活p型层。本发明专利技术的优点：通过蓝宝石的高温热分解特性制备图形化蓝宝石衬底，无需光刻图形、沉积掩膜、刻蚀生长窗口，方法简单，生长周期短，材料性能好，是实现AlGaN深紫外探测器材料高质量、低成本生长的有效方案。本生长的有效方案。本生长的有效方案。

【技术实现步骤摘要】
一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法


[0001]本专利技术是一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，属于半导体


技术介绍

[0002]基于AlGaN材料的深紫外探测器是新一代的探测器件，与传统的硅基紫外探测器相比具有：1.更高的灵敏度；2.响应波长窗口连续可调；3.可直接实现日盲探测；4.可在高温、强辐射等恶劣环境下工作等优点，在太空紫外探测、紫外光通信、电晕检测、生化检测等领域有重要应用价值。紫外探测技术主要有两大发展方向，一类是真空结构的紫外探测器，另一类是固体结构的紫外探测器。两者各具优势，真空紫外探测器具有探测灵敏度高、探测距离远、光敏面积大、响应速度快、噪声低、抗干扰能力强、增益高等优点。固体紫外探测器具有体积小、功耗低、结构简单、易实现批量生产等优点。当前，对AlGaN紫外探测器的需求日益迫切，真空型器件和固态型器件需要共同发展，齐头并进，优势互补，满足不同领域的探测需求。这两类器件虽然在材料结构上有较大的差别，但制备高晶体质量AlGaN材料却是实现探测器件高性能的基础。
[0003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，其特征是包括如下步骤：1）选择一衬底，转移入高温炉中；2）对衬底进行高温热分解，制备图形化衬底；3）在MOCVD系统中，生长低温氮化铝(AlN)成核层；4）升温生长高温氮化铝缓冲层；5）生长铝镓氮(AlGaN)有源层结构；6）降温进行原位退火。2.根据权利要求1所述的一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，其特征是所述步骤2）中，高温炉腔体气体氛围为氢气、氩气或者氢气/氩气混合气，热分解温度在1250℃
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1600℃，热分解时间10
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30分钟，压强50torr
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500torr，使具有晶向偏角的蓝宝石衬底在高温条件下发生热分解，形成台阶状图形。3.根据权利要求1所述的一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，其特征是所述3）中，成核层生长温度在550℃
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950℃，压强为100torr
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300torr，NH3/TMAl摩尔量比值（V/Ⅲ比）为1000
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3000,载气为氢气，厚度为20nm
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60nm。4.根据权利要求1所述的一种提升AlGaN深紫外探测器材料晶体质量的外延方法，其特征是所述4）中，反应室温度1150℃
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1300℃，压强为30torr
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伟科，李忠辉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：