一种用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法技术

技术编号:43891114 阅读:29 留言:0更新日期:2025-01-03 13:06
本发明专利技术属于氮化物材料制备技术领域,提供了一种用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法。该方法是以氮气为氮源,以铝颗粒为铝源,在蓝宝石衬底上使用金属氮化气相外延(MNVPE)装置制备得到。其中,通过预处理方法在蓝宝石衬底上形成凹陷结构,之后再分三步进行氮化铝单晶薄膜的生长。本申请提供的用于氮化铝单晶薄膜的预处理及制备方法,一方面铝受热产生的蒸汽对蓝宝石有刻蚀作用,利于氮化铝的形核和晶柱合拢,另一方面三步生长可促进位错的湮灭和应力释放,从而改善金属氮化气相外延法制备的氮化铝薄膜的晶体质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氮化物材料制备,涉及一种用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法


技术介绍

1、氮化铝属于第三代半导体材料,其具有禁带宽度大、表面声速高、导热性好、耐高温以及介电常数小等优异的物理性能,在高频、高压、高功率的光电子器件领域有广泛的应用。同其他第三代半导体材料相比,氮化铝最大的优势在于其禁带宽度高达6.20ev,在深紫外及真空紫外光电子器件领域有着独特的优势,是制作深紫外和真空紫外光电子器件的首选材料。

2、由于制备氮化铝基紫外光电器件缺乏高晶格匹配度、低成本的衬底材料,往往在蓝宝石衬底上制备氮化铝单晶薄膜,但由于蓝宝石与氮化铝之间的热膨胀系数的差异和铝原子的迁移能力较弱,在蓝宝石衬底上生长氮化铝单晶薄膜存在难以成膜、生长速率低的问题,从而影响器件的制备和性能。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种金属氮化气相外延(mnvpe)装置制备氮化铝单晶薄膜过程中的蓝宝石衬底预处理及薄膜制备方法,旨在解决现有技术无法改善氮化铝单晶薄膜低晶体质量的问题。通过在氮化铝单晶薄膜生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,所述预处理在蓝宝石衬底上形成深度0.001~10μm、直径0.001~50μm的凹陷。

3.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,所述预处理包括:

4.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,衬底与刚玉管近端管口的距离为5~10cm。

5.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,所述预处理在蓝宝石衬底上形成深度0.001~10μm、直径0.001~50μm的凹陷。

3.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,所述预处理包括:

4.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,衬底与刚玉管近端管口的距离为5~10cm。

5.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在于,所述氩气流量为1~2000sccm。

6.根据权利要求1所述的用于生长氮化铝的衬底预处理及单晶薄膜制备方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈贵锋李政廷林翔宇李易凡张辉解新建
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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