一种非极性a面GaN薄膜生长方法技术

本发明专利技术公开了一种非极性a面GaN薄膜生长方法，包括如下步骤：(1)将a面6H-SiC衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，通入氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理，反应室的真空度小于2×10-2Torr，加热温度为900-1200℃，时间为5-10min，压力为20-760Torr；(2)在热处理后的a面6H-SiC衬底上生长厚度为100-200nm，温度为600-800℃的无应力AlInN成核层；(3)在无应力AlInN成核层之上生长厚度为1000-2000nm，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm的高V-III比非极性a面GaN缓冲层；(4)在所述a面GaN缓冲层之上生长厚度为100-500nm，温度为600-800℃的无应力AlInN插入层；(5)在AlInN插入层之上生长厚度为2000-4000nm，镓源流量为50-200μmol/min，氨气流量为1000-3000sccm的低V-III比非极性a面GaN外延层。采用该方法能够极大地提高非极性a面GaN薄膜材料质量和表面形貌。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
由III族元素和V族元素所组成的半导体材料，即II1-V族化合物半导体材料，如GaN、GaAs, InP基等半导体材料，它们的禁带宽度往往差异较大，因此人们通常利用这些II1-V族化合物半导体材料形成各种异质结构，用以只做各种电子器件。由于在c面GaN上存在着非常强的自发极化和压电极化，在c面GaN材料上生长的AlGaN/GaN异质结界面存在着高密度和高迁移率的二维电子气2DEG，所以不需要掺杂c面上的异质结就存在着非常优异的性能，这对功率器件是非常有利的。但是这种极化效应在LED和LD器件当中是有较大危害的，由于极化引起的内建电场的存在使能带弯曲，强大的极化电场还会使正负载流子在空间上分离，电子与空穴波函数的交迭变小，从而使材料的发光效率大大的降低。为了减小极化电场对量子阱发光效率的影响，目前生长非极性a面氮化镓成为研究的重点。在a面6H-SiC衬底上生长a面GaN是一种可行的方法，但是由于非极性a面GaN和a面6H_SiC衬底之间存在较大的晶格失配和热失配，生长的材料较差。所以，生长高质量非极性a面GaN薄膜是制作上述光电器件的关键。为了减少缺陷，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非极性a面GaN薄膜生长方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将a面6H?SiC衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理，反应室的真空度小于2×10?2Torr，衬底加热温度为900?1200℃，时间为5?10min，反应室压力为20?760Torr；(2)在热处理后的a面6H?SiC衬底上生长厚度为100?200nm，温度为600?800℃的无应力AlInN成核层；(3)在所述无应力AlInN成核层之上生长厚度为1000?2000nm，镓源流量为5?100μmol/min，氨气流量为1000?10000sccm的高V?II...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶文远，曾尔曼，吴昊天，郑黎梨，庄佩贞，
申请(专利权)人：上海萃智科技发展有限公司，厦门产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：