氮化铝外延结构及其制备方法技术

本公开提供一种氮化铝外延结构及其制备方法，制备方法包括：对衬底进行图形化，以在所述衬底表面形成预设大小的孔洞；沿垂直于所述衬底表面的方向生长氮化铝以形成成核层，其中，所述孔洞上没有覆盖所述氮化铝；在所述成核层上沿所述孔洞的空缺区域侧向外延氮化铝与所述成核层合并，以形成表面平滑的氮化铝薄膜。该制备方法能够在低成本的条件下制备高质量的氮化铝外延结构。量的氮化铝外延结构。量的氮化铝外延结构。

【技术实现步骤摘要】
氮化铝外延结构及其制备方法


[0001]本公开涉及半导体
，特别涉及一种氮化铝外延结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]氮化铝(AlN)为直接带隙材料，具有禁带宽度宽的优点，在光电子领域具有重要应用，尤其在紫外波段中，是构成激光器、发光二极管和探测器中的关键材料。
[0003]由于AlN对紫外光具有较高的透过率，且其晶格常数合适，其适用于深紫外三五族化合物光电子器件的外延基底。然而，生长纯AlN衬底的成本过高，不适合大范围应用于深紫外光电子器件的研究与生产。因此，现在技术大多采用蓝宝石作为衬底异质外延AlN。而由于蓝宝石与AlN之间存在较大的晶格失配，导致蓝宝石上异质外延AlN会产生较大的应力和较多的位错，为其后的光电子器件的效率与寿命带来了隐患。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开提供一种氮化铝外延结构的制备方法，包括：对衬底进行图形化，以在所述衬底表面形成预设大小的孔洞；沿垂直于所述衬底表面的方向生长氮化铝以形成成核层，其中，所述孔洞上没有覆盖所述氮化铝；在所述成核层上沿所述孔洞的空缺区域侧向外延氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化铝外延结构的制备方法，包括：对衬底进行图形化，以在所述衬底表面形成预设大小的孔洞；沿垂直于所述衬底表面的方向生长氮化铝以形成成核层，其中，所述孔洞上没有覆盖所述氮化铝；在所述成核层上沿所述孔洞的空缺区域侧向外延氮化铝与所述成核层合并，以形成表面平滑的氮化铝薄膜。2.根据权利要求1所述的氮化铝外延结构的制备方法，其中，所述沿垂直与所述衬底表面的方向生长氮化铝以形成成核层包括：将所述衬底置于反应室中，向所述反应室通入流量大于第一预设值的氨气，以控制所述氮化铝沿垂直于所述衬底表面的方向生长。3.根据权利要求2所述的氮化铝外延结构的制备方法，其中，所述在所述成核层上沿所述孔洞的空缺区域侧向外延氮化铝包括：将表面形成有所述成核层的衬底置于所述反应室中，向所述反应室通入流量小于第二预设值的氨气，以控制所述氮化铝沿垂直于所述衬底表面的方向生长，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。4.根据权利要求2或3所述的氮化铝外延结构的制备方法，其中，将所述反应室温度维持在1000～1100℃。5.根据权利要求1所述的氮化铝外延结构的制备方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇恒，赵德刚，梁锋，杨静，陈平，刘宗顺，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：