【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氮化物材料外延生长，尤其涉及一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法。
技术介绍
1、在进入5g时代以来，随着智能化信息通信技术的不断发展，垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,vcsel)因其圆形光斑、光束发散角小、单纵模输出、阈值电流小、体积小、易大面积集成等优点，在5g无线通信、物联网、自动驾驶、消费电子3d感测成像等领域都发挥着越来越重要的作用。vcsel其基本结构是由有源区和上下两个分布拉格反射镜反射镜(distributed bragg reflector,dbr)两部分组成。上下两个dbr反射镜构成激光器的谐振腔腔面，作为vcsel的核心部分，决定着器件的阈值、品质因数、激射波长等重要参数。当dbr反射镜由介质材料(常见为：sio2、ta2o5等)堆叠所构成时，因材料无法直接外延的特性，此时在vcsel的工艺制备过程中，衬底剥离和转移、化学机械抛光以调整谐振腔腔长成为必不可少的工艺步骤，不但增加了工艺的复杂程度，也对器件的均匀性、低阈值、单纵模输出造成了更大的挑战。因此使用氮化物材料代替介质材料，在衬底上外延氮化物下dbr反射镜，随即依次外延：n型层、有源区、p型层构成vcsel外延片的基础结构，大大的简化了后续vcsel器件制备的工艺流程。在氮化物dbr反射镜中，以铝镓氮(algan)、氮化铝(aln)、铝铟氮(alinn)为主。其中铝铟氮外延薄膜拥有其他所有氮化物材料均不具备的优势——当in组分为18.2％时，其a轴<10-1
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，能够解决铝铟氮外延薄膜表面粗糙的问题。本专利技术通过在薄膜生长前的一段时间，向反应室中提前通入含铟前驱物的预流气体，可以明显的提高铝铟氮外延薄膜的表面平整度。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，所述方法包括：
3、将反应衬底放置于反应室内，当反应室温度升至生长温度时，往反应室内通入含有含铟前驱物的预流气体；通入时间达到预定时间后停止，开始进行铝铟氮外延薄膜的生长。
4、在上述技术方案中，通过在铝铟氮外延薄膜生长前，将含有含铟前驱物的气流提前通入至反应室中，当中的铟能够作为表面活化剂，与生长衬底中的氮悬挂键相结合，从而减少了后续铝铟氮外延薄膜生长过程当中，al原子与氮悬挂键相结合而被束缚的几率，从而能够增加表面吸附al原子的扩散距离，进而并入到合适的晶格位点当中，最终形成平滑的铝铟氮外延薄膜生长表面。
5、在一些实施例中，所述预流气体还包括氨气。
6、在上述技术方案中，少量的nh3也可作为保护气体通入到反应室中，起到部分抑制反应衬底分解的作用。
7、在一些实施例中，所述含铟前驱物与氨气的流量比为50.0-150.0μmol/min:0.1-1.0μmol/min。
8、在上述技术方案中，上述限定的目的在于使氨气作为保护气体的效果达到最佳，作为一种优选的范围，流量比在143.4μmol/min:0.54μmol/min时，铟作为表面活化剂的效果最佳。
9、在一些实施例中，所述含铟前驱物为三甲基铟或三乙基铟。
10、在上述技术方案中，相比于其他in源，三甲基铟和三乙基铟优势在于本身储存时更安全更稳定的储存、所生长的铝铟氮外延薄膜有更少的杂质并入、能够提供更高效的in并入。作为一种优选方案，优选三甲基铟，这是因为三甲基铟的性质略优于三乙基铟。
11、在一些实施例中，所述预定时间为1min-40min。
12、在上述技术方案中，经过实验发现通入预流气体的时间在1min-40min之间较为适宜，作为一种优选的范围，时间在15min至20min时，铟作为表面活化剂的效果最佳。
13、在一些实施例中，所述预流气体的通入速率为1μmol/min-150μmol/min。
14、在上述技术方案中，经过实验发现通入预流气体的通入速率在1μmol/min-150μmol/min之间较为适宜，作为一种优选的范围，通入速率在143.4μmol/min时，铟作为表面活化剂的效果最佳。
15、在一些实施例中，所述铝铟氮外延薄膜的生长方式包括有机金属化学气相沉积法。
16、在上述技术方案中，本实施例方法适用于有机金属化学气相沉积法。有机金属化学气相沉积法制备铝铟氮外延薄膜过程当中所使用的反应室的结构包括但不局限于水平式和垂直式，反应室的压强包括但不局限于常压和低压。
17、根据本专利技术的另一个方面，提供一种铝铟氮外延薄膜，通过上述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法制备而成。
18、在上述技术方案中，通过上述方法制备而成的铝铟氮外延薄膜的原子排布更加均匀、晶体质量更高，形成的表面也更加的平整。
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1.一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，所述预流气体还包括氨气。
3.如权利要求2所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
4.如权利要求1-3任一项所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
8.一种铝铟氮外延薄膜，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法制备而成。
【技术特征摘要】
1.一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，所述预流气体还包括氨气。
3.如权利要求2所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
4.如权利要求1-3任一项所述的一种通过三甲基铟预流以平滑铝铟氮外延薄膜的方法，其特征在于，
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