制备非极性A面GaN薄膜的方法技术

技术编号:8272339 阅读:164 留言:0更新日期:2013-01-31 04:48
本发明专利技术提供了一种制备非极性GaN薄膜的方法。该方法包括:在衬底表面制备A面ZnO缓冲薄膜;在制备的A面ZnO缓冲薄膜上制备非极性GaN薄膜。本发明专利技术中,ZnO缓冲层能够协调GaN和衬底之间的晶格失配和热失配,从而极大的提高了制备的非极性GaN薄膜的结晶质量。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体薄膜制备
,尤其涉及一种制备非极性A面GaN薄膜的方法
技术介绍
氮化镓(GaN)属于第三代半导体材料,属六角纤锌矿结构,是半导体照明中发光二极管、短波长激光器、紫外探测器及高温大功率器件的核心组成部分,在工业上一般采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)来进行制备。自然界缺乏天然的GaN体单晶材料,目前的工作主要在蓝宝石、SiC,Si等衬底上进行异质外延进行的。由于GaN和衬底间的晶格失配和热失配,导致异质外延GaN薄膜中具有高的位错密度,导致其应变和应力大大提高,从而极大地影响了其性能。以在蓝宝石衬底上生长非极性A-GaN为例,非极性A-GaN与蓝宝石沿GaN方向的晶格失配为1%,沿[1-100]方向的晶格失配为16%,热失配分别为-72%和-25 %。从生长温度降到室温时热失配沿方向的应变为-2. 6X10_3,而沿[1-100]方向的应变为-I. 8 X 10_3,其相应的应力分别为-O. 74GPa和-I. IlGPa,因此异质外延很难得到结晶质量优异的薄膜。近几年的研究主要集中在如何提高非极性A面GaN薄膜的外延质量上。人们采用了很多方法来提高薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,包括:在衬底表面制备A面ZnO缓冲薄膜;在制备的A面ZnO缓冲薄膜上制备非极性A面GaN薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,包括 在衬底表面制备A面ZnO缓冲薄膜; 在制备的A面ZnO缓冲薄膜上制备非极性A面GaN薄膜。2.根据权利要求I所述的制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,所述A面ZnO缓冲薄膜的厚度介于IOnm至IOOnm之间。3.根据权利要求2所述的制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,采用金属有机物化学气相沉积法制备所述A面ZnO缓冲薄膜。4.根据权利要求3所述的制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,所述采用金属有机物化学气相沉积法制备A面ZnO缓冲薄膜的步骤中反应源为二乙基锌和氧气,载气为氮气。5.根据权利要求4所述的制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,所述采用金属有机物化学气相沉积法来制备A面ZnO缓冲薄膜的步骤中,反应参数为二乙基锌的流量为22 μ mol/min ;氧源O2的流量为ISLM ;生长温度为550°C ;反应室压力为76Torr。6.根据权利要求5所述的制备非极性A面GaN薄膜的方法,其特征在于,所述采用金属有机物化学气相沉积法来制备A面ZnO缓冲薄膜的步骤之后还包括 生长温度和反应室压力保持不变,将制备A面ZnO缓冲薄膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建明桑玲赵桂娟刘长波王建霞魏鸿源焦春美刘祥林杨少延王占国
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:

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