一种P型GaN低流量掺杂剂控制生长方法技术

一种P型GaN低流量掺杂剂控制生长方法属于半导体材料制备领域。Cp2Mg作为p型掺杂剂，在衬底上依次往上生长低温成核层，非故意掺杂GaN层，然后是p型GaN层，生长p型GaN是先生长非掺杂GaN，生长时间为10s，然后通入CP2Mg源，生长时间为8s，并以这样18s为一个单周期重复生长，共生长320～350个周期。CP2Mg流量控制在35sccm～50sccm之间，生长温度为920℃‐980℃。本案方法能够增加Mg原子掺入效率，抑制其自补偿效应，提高空穴浓度，改善晶体质量，从而获得高性能的p型GaN材料，为降低GaN基LED器件的正向压降和提高使用寿命提供有益的帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备单一掺杂源CP2Mg的P型GaN材料,属于半导体材料制备领域。
技术介绍
GaN被誉为第三代半导体材料，具有宽禁带，高击穿电场，电子饱和漂移速度高等特点，特别适合制备高温、高频、大功率和抗辐射的新一代电子器件。因此GaN材料的应用被各界寄予厚望。GaN基产品(如LED)已经商业化，但是材料中存在的问题限制着器件性能的提高，因此针对关于GaN材料的研究依然没有间断，如Mg掺杂的P型GaN材料的研究。为了获得高空穴浓度的P型GaN材料，研究者对外延生长的工艺条件进行优化，如生长温度，源流量(如Mg/Ga比)。也有对掺杂方法的优化，在外延生长过程中掺Mg同时，通In以获得高空穴浓度，也有采用受主-施主共掺的方法，还有人利用AlGaN/GaN或InGaN/GaN合金具有不同价带边位置的特点，采用AlGaN/GaN或InGaN/GaN超晶格结构提高空穴浓度。在外延生长过程中由于Mg — H络 合物形成，还存在Mg的GaN活化率低的问题，为了实现高空穴浓度的P型材料，需要高浓度的Mg掺杂，而Mg在GaN中的溶解度却存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型GaN低流量掺杂剂控制生长方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、将衬底放入反应室中，去除衬底的杂质；步骤二、在衬底上外延低温成核层和高温缓冲层；低温成核层的外延条件为：生长温度为500?550℃，生长厚度为20?30nm；高温缓冲层外延条件为：生长温度为1050?1150℃，生长厚度为：1.5?2μm；步骤三、在所述高温缓冲层上生长p型GaN层；其中p型GaN的生长是采用间断控制掺杂p型层生长方法，具体为：先生长非掺杂GaN，生长时间为10s，然后通入CP2Mg源，生长时间为8s，并以这样一个18s为一个单周期重复生长，共生长320～350个周期；生长温度为920℃?980℃，CP2M...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，邢艳辉，李影智，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：