【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体材料生长，具体涉及一种大失配铟镓砷功能层的生长方法。
技术介绍
1、在波长为1.7μm甚至2μm以上的红外探测器研制中，常使用inxga1-xas作为主要材料。in0.53ga0.47as组分可以很好的匹配inp衬底，相应的发光波长为1.65μm，要实现更长波长就必须提高inxga1-xas材料中的in组分摩尔分数。如果红外探测器的波长要达到2μm或者更长时，铟组分的摩尔分数需要达到70％或者更高，由于高铟组分inxga1-xas相较于衬底存在较大失配，在生长过程中需要加入缓冲层来减少铟镓砷功能层的材料缺陷，以保证材料以及器件性能。
2、现有技术中一般采用高低温缓冲层生长法和逐渐扩大失配缓冲层生长法。其中，高低温缓冲层生长法在生长低温缓冲层时由于材料低温裂解效率以及预反应问题，难以控制生长材料，获得质量较好的铟镓砷材料以及铟镓砷与铟磷衬底界面的难度较高。逐渐扩大失配缓冲层生长法的生长过程中将逐渐产生的缺陷控制在较好的水平以避免影响最终的材料性能的难度也较大，易导致缺陷过多的问题。
3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种大失配铟镓砷功能层的生长方法，以解决现有技术中存在的高低温缓冲层生长法难以控制生长材料，逐渐扩大失配缓冲层易导致缺陷过多的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申
3、提供一种大失配铟镓砷功能层的生长方法，包括：
4、在inp衬底表面恒温生长inp缓冲层，所述inp缓冲层材质与所述inp衬底相同；
5、在所述inp缓冲层表面生长得到inalasp缓冲层结构，生长过程温度保持不变且间歇式线性减少al组份含量，以使所述inalasp缓冲层结构包括交替层叠的张应力缓冲层和压应力缓冲层，所述inalasp缓冲层结构中各所述张应力缓冲层相对于所述inp衬底的失配度沿背离所述inp衬底的方向逐渐减小，每一所述压应力缓冲层相对于所述inp衬底的失配度小于相邻的所述张应力缓冲层相对于所述inp衬底的失配度，位于所述inalasp缓冲层结构背离所述inp衬底一端的所述张应力缓冲层或所述压应力缓冲层与所述大失配铟镓砷功能层晶格匹配；
6、在所述inalasp缓冲层结构表面生长所述大失配铟镓砷功能层。
7、在一个或多个实施方式中，所述在所述inp缓冲层表面生长得到inalasp缓冲层结构，生长过程温度保持不变且间歇式线性减少al组份含量的步骤具体为：
8、升温至670～730℃，在所述inp缓冲层表面恒温生长inalasp材质的第一张应力缓冲层；
9、保持温度不变，线性减少al源组份，稳定后在所述第一张应力缓冲层表面恒温生长第一压应力缓冲层；
10、保持温度不变，线性减少al源组份，稳定后在所述第一压应力缓冲层表面生长第二张应力缓冲层；
11、重复上述步骤，直至生长得到与所述大失配铟镓砷功能层晶格匹配的所述张应力缓冲层或压应力缓冲层。
12、在一个或多个实施方式中，所述第一张应力缓冲层相对于所述inp衬底的失配度为100～200s。
13、在一个或多个实施方式中，所述第一压应力缓冲层与所述inp衬底晶格匹配。
14、在一个或多个实施方式中，所述inalasp缓冲层结构中各所述张应力缓冲层的厚度为100～300nm，各所述压应力缓冲层的厚度为100～300nm。
15、在一个或多个实施方式中，所述inalasp缓冲层结构中砷组分的含量为50％～90％。
16、在一个或多个实施方式中，所述inalasp缓冲层结构中相邻所述张应力缓冲层和所述压应力缓冲层的失配度差值范围为100～500s。
17、在一个或多个实施方式中，所述生长过程温度保持不变且间歇式线性减少al组份含量的步骤中，间歇式线性减少al组份含量具体为：每次在60～600s的时间内线性减少2％～2.5％的al组份含量，且al组份含量在5％和35％之间。
18、在一个或多个实施方式中，所述inp缓冲层的厚度为100～200nm，所述inp缓冲层的生长温度为670～730℃。
19、在一个或多个实施方式中，所述在inp衬底表面恒温生长inp缓冲层的步骤之前还包括：
20、将inp衬底置于磷烷保护气气氛下升温至670～730℃，恒温6～10min进行脱氧清洁。
21、与现有技术相比，本申请的有益效果是：
22、本申请的大失配铟镓砷功能层的生长方法在inp缓冲层表面生长得到inalasp材质的缓冲层结构，生长过程中间歇式线性减少al组份的含量，从而影响每一层的晶格常数，实现对每一层的应力调节，使得该inalasp缓冲层结构包括交替层叠的张应力缓冲层和压应力缓冲层，实现应力补偿，有效控制缓冲层缺陷，最外侧的张应力缓冲层或压应力缓冲层与大失配铟镓砷功能层晶格匹配，可以保证生长的大失配铟镓砷功能层的材料性能。
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1.一种大失配铟镓砷功能层的生长方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述在所述InP缓冲层表面生长得到InAlAsP缓冲层结构，生长过程温度保持不变且间歇式线性减少Al组份含量的步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述第一张应力缓冲层相对于所述InP衬底的失配度为100～200s。
4.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述第一压应力缓冲层与所述InP衬底晶格匹配。
5.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述InAlAsP缓冲层结构中各所述张应力缓冲层的厚度为100～300nm，各所述压应力缓冲层的厚度为100～300nm。
6.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述InAlAsP缓冲层结构中砷组分的含量为50％～90％。
7.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述InAlAsP缓冲层结构中相邻所述张应力缓冲层和所述压应力缓冲层的失配度差值范围为100～500s。
8.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在
9.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述InP缓冲层的厚度为100～200nm，所述InP缓冲层的生长温度为670～730℃。
10.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述在InP衬底表面恒温生长InP缓冲层的步骤之前还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种大失配铟镓砷功能层的生长方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述在所述inp缓冲层表面生长得到inalasp缓冲层结构，生长过程温度保持不变且间歇式线性减少al组份含量的步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述第一张应力缓冲层相对于所述inp衬底的失配度为100～200s。
4.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述第一压应力缓冲层与所述inp衬底晶格匹配。
5.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述inalasp缓冲层结构中各所述张应力缓冲层的厚度为100～300nm，各所述压应力缓冲层的厚度为100～300nm。
6.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述inalasp...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵迎春，李付锦，熊敏，
申请(专利权)人：中科纳米张家港化合物半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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