一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统及方法，该系统包括载气储罐、氧气储罐、混合气体储罐、五通道气体流量控制器、液体推进装置、重量传感器、雾化罐、喷气装置、单温区管式炉；单温区管式炉的粗石英管进料端连接细石英管。利用五通道气体流量控制器分别控制雾化罐、细石英管和喷气装置中气体流量，待单温区管式炉达到设定的工作温度后，载气将雾化后的雾滴通过细石英管直接运送至衬底上，在高温下沉积形成氧化镓薄膜。本发明专利技术采用套装石英管和垂直向下的喷气装置，实现了原料的高效利用，通过重量传感器来控制液位，实现了对雾滴的实时反馈，提升了雾化的均匀性和稳定性，最终生长出高质量氧化镓外延薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料制备，具体涉及一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统及方法。

技术介绍

1、氧化镓是一种新型的超宽禁带半导体材料，禁带宽度可达4.2～5.3ev，具有超高的击穿场强和抗辐射性，良好的热稳定性和化学稳定性，而且在可见和紫外光区的透过率非常高(>80％)。迄今为止，已有许多方法用于氧化镓薄膜的制备，如金属有机化学气相沉积(mocvd)，分子束外延(mbe)，氢化物气相外延(hvpe)，雾化学气相沉积(mist-cvd)等。mist-cvd具有无真空、低成本、原料选择多样化等优势。

2、在通用的mist-cvd设备中，普遍存在如下问题：(1)由于石英管壁前端温度很高，雾滴通过载气运送到此处时会产生大量损耗，因此可到达衬底表面的雾滴变少，原料利用率不高。(2)在通用的mist-cvd设备中，雾化容器中溶液随时间会逐渐减少。而雾化容器中液位的恒定对于雾化效率和雾化量的稳定起到关键作用，通用的mist-cvd设备无法保证雾化量随时间均匀一致，因此到达衬底表面的雾量不均匀，在沉积氧化镓薄膜的过程中会导致薄膜表面粗糙度较大，厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，包括载气储罐、氧气储罐、混合气体储罐、雾化罐、单温区管式炉，其特征在于，该系统还包括五通道气体流量控制器、液体推进装置、重量传感器；

2.根据权利要求1所述的一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述单温区管式炉中间位置放置有倾斜衬底基座且倾斜角度可调；

3.根据权利要求1所述的一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述五通道气体流量控制器可以分别单独控制各路气体的流量；

4.基于权利要求1所述的系统制备氧化镓外延薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

5....

【技术特征摘要】

1.一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，包括载气储罐、氧气储罐、混合气体储罐、雾化罐、单温区管式炉，其特征在于，该系统还包括五通道气体流量控制器、液体推进装置、重量传感器；

2.根据权利要求1所述的一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述单温区管式炉中间位置放置有倾斜衬底基座且倾斜角度可调；

3.根据权利要求1所述的一种制备氧化镓外延薄膜的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述五通道气体流量控制器可以分别单独控制各路气体的流量；

4.基于权利要求1所述的系统制备氧化镓外延薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延彬，张辰睿，肖迪，康健，邵岑，张乐，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：