提高p型III族氮化物材料空穴浓度的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种提高p型III族氮化物材料空穴浓度的方法及其应用。所述的方法包括：在p型III族氮化物材料生长过程中和/或生长完成后，使所述p型III族氮化物材料与卤素基活性原子和/或卤素基活性基团接触反应，以移除所述p型III族氮化物材料中的部分III族原子，从而在所述p型III族氮化物材料中产生阳离子空位；以及激活包含有所述阳离子空位的p型III族氮化物材料中的受主杂质。本发明专利技术提供的一种提高AlGaN半导体材料空穴浓度的方法，突破了传统p型AlGaN材料面临的受主型Mg原子并入效率低、自补偿效应严重等局限，可利用III族阳离子空位来大幅增加处于III族原子晶格位点的Mg受主型杂质浓度、从而显著提高p型AlGaN材料中的空穴浓度。空穴浓度。空穴浓度。

【技术实现步骤摘要】
提高p型III族氮化物材料空穴浓度的方法及其应用


[0001]本专利技术特别涉及一种提高p型III族氮化物材料空穴浓度的方法及其应用，属于半导体


技术介绍

[0002]氮化铝镓(AlGaN)半导体材料为直接、宽带隙半导体材料，禁带宽度在3.4eV～6.2eV之间连续可调，波长范围覆盖近紫外到深紫外波段，是制备LED、激光器、探测器等紫外光电子器件的理想材料，在通用照明、紫外杀菌消毒、日盲探测等领域具有广阔的应用前景。
[0003]对AlGaN基LED、激光器PiN探测器等PN结器件而言，高质量、低电阻率的欧姆接触是提高器件性能与可靠性的必要条件之一。然而，p型AlGaN材料的欧姆接触制备十分困难，这是因为，p型AlGaN材料禁带宽度大、功函数高(7.5eV以上)，而自然界存在的最高功函数的Pt金属也只有5.65eV，因此缺乏高功函数的金属与p型AlGaN匹配，造成金属与p型AlGaN接触时会形成一个很高的势垒，空穴载流子需要很高的电场激发才可以通过。提高p型AlGaN材料的空穴浓度可以减小金属/p型AlGaN接触势垒的宽度、增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高p型III族氮化物材料空穴浓度的方法，其特征在于，包括：在p型III族氮化物材料生长过程中和/或生长完成后，使所述p型III族氮化物材料与卤素基活性原子和/或卤素基活性基团接触反应，以移除所述p型III族氮化物材料中的部分III族原子，从而在所述p型III族氮化物材料中产生阳离子空位；以及激活包含有所述阳离子空位的p型III族氮化物材料中的受主杂质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：在反应腔室内生长p型III族氮化物材料时，向所述反应腔室内输入卤素基源，所述卤素基源能够在所述p型III族氮化物材料的生长温度下形成所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团，并使所述p型III族氮化物材料与所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团接触反应，以移除所述p型III族氮化物材料中的部分III族原子，从而在所述p型III族氮化物材料中产生阳离子空位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：将包含有所述阳离子空位的p型III族氮化物材料从反应腔室中取出，再激活其中的受主杂质。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：向容置有p型III族氮化物材料的反应腔室内输入卤素基源，并使所述卤素基源形成所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团，且使所述p型III族氮化物材料表面与所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团接触反应，以移除所述p型III族氮化物材料表面附近的部分III族原子，从而在所述p型III族氮化物材料表面附近形成薄层阳离子空位层，所述薄层阳离子空位层包含多个阳离子空位。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，具体包括：S1、向所述反应腔室内输入III族金属源、受主杂质源和氮源，从而生长形成p型III族氮化物材料；S2、停止向所述反应腔室内输入III族金属源和受主杂质源，并向所述反应腔室内输入卤素基源，且使所述卤素基源形成所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团，再使所述p型III族氮化物材料表面与所述卤素基活性原子和/或卤素基活性基团接触反应，以移除所述p型III族氮化物材料表面附近的部分III族原子，从而在所述p型III族氮化物材料表面附近形成薄层阳离子空位层；S3、循环重复步骤S1
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S3一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙钱，刘建勋，黄应南，孙秀建，冯美鑫，杨辉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：