一种降低氮化物材料点缺陷的工艺方法及工艺器件技术

本申请提供的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法及器件，包括在高温热退火处理的AlN模板上外延依次生长的AlN层、Al组分线性渐变层及Al<subgt;0.5</subgt;Ga<subgt;0.5</subgt;N层，所述Al组分线性渐变层包括AlN‑GaN‑AlN层和GaN‑AlN‑GaN层，当从AlN线性渐变到GaN和GaN线性渐变到AlN时，会在该区域内诱导出三维空穴气(3DHG)和三维电子气(3DEG)，这能够分别促进和抑制O杂质点缺陷在该区域的形成，从而阻挡热退火AlN模板中O杂质点缺陷向最外层AlGaN扩散，从而能够有效降低Al<subgt;0.5</subgt;Ga<subgt;0.5</subgt;N层中O杂质点缺陷浓度，这对于提高材料掺杂效率、提高发光器件发光效率等方面具有重大意义，工艺简单，效果显著，应用前景广阔的优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体器件，特别涉及一种降低氮化物材料点缺陷的工艺方法及工艺器件。

技术介绍

1、在algan材料体系中，它的带隙宽度在3.4-6.2ev连续可调，波长基本覆盖整个紫外波段，由algan材料制备的led目前在杀菌消毒、保密通信、紫外固化等方面已经开始大规模使用。除此之外，algan材料还具有击穿场强高、异质结界面二维电子气浓度大、载流子迁移率大等优点，这非常适合制备高压高频大功率电力电子器件。但利用algan材料制备出来的器件寿命短、工作效率较低，因此提高algan材料质量对提高器件性能至关重要。

2、目前已经通过高温热退火的方法成功将位错密度降至107cm-2及以下，此时位错密度对于器件性能的影响已经降低很小，但点缺陷浓度仍然高达1017cm-3。材料中的点缺陷会形成载流子散射中心，降低载流子迁移率，还会材料的n、p型掺杂产生补偿作用，降低材料掺杂效率(其中尤以o杂质点缺陷对p型掺杂效率的影响问题突出)。除此之外，点缺陷还会在材料带隙中产生能级，产生异常发光，降低相关发光器件功率，由此可见，高浓度的杂质点缺陷对器件的性能产生了重大影本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，在对AlN模板并进行高温热退火处理的步骤中，具体包括下述步骤：

3.如权利要求2所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，采用金属有机物化学气相沉积或分子束外延或氢化物气相外延方法在衬底表面生长AlN模板。

4.如权利要求3所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，所述衬底的种类包括但不限于Al2O3、Si、SiC衬底材料。

5.如权利要求1所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.一种降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，在对aln模板并进行高温热退火处理的步骤中，具体包括下述步骤：

3.如权利要求2所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，采用金属有机物化学气相沉积或分子束外延或氢化物气相外延方法在衬底表面生长aln模板。

4.如权利要求3所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，所述衬底的种类包括但不限于al2o3、si、sic衬底材料。

5.如权利要求1所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，所述aln-gan-aln层及所述gan-aln-gan层为可重复多次的基本单元。

6.如权利要求5所述的降低氮化物材料点缺陷的工艺方法，其特征在于，所述al组分线性渐变层中al组分线性渐变层的最低与最高al组分差异大于等于50％。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓娟，苏杨，贲建伟，蒋科，吕顺鹏，张山丽，石芝铭，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：