一种生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法。本发明专利技术的生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法根据三元半导体合金的各原子的组分确定最佳生长温度以及各原子的原子束流，从而控制三元半导体合金的生长，得到了晶体质量良好、表面平整的全组分三元半导体合金，具有低的背景电子浓度和高的电子迁移率，室温下具有强烈的带边发光。本发明专利技术快速确定任意组分三元半导体合金的最佳生长条件，从而实现全组分生长；确保采用最高的生长温度生长，并且富金属生长条件形成表面活性剂，增强原子迁移能力；生长温度和相应的原子束流条件准确控制三元半导体合金的组分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及。
技术介绍
II1-V族三元半导体合金，是元素周期表中两种III族原子和一种V族原子形成的半导体合金。II1-V族中三元氮化物合金的禁带宽度随合金组分不同而连续可调，对应波长覆盖了从紫外波段到近红外波段的宽广范围(0.2 μ m~1.9 μ m)，使其在固态照明、短波长激光器、高速电子器件和高效太阳能电池等领域有广泛的应用价值。生长II1-V族三元半导体合金，以三元氮化物合金为例，由于InN、GaN和AlN各自的生长温度相差悬殊，晶格失配较大，彼此之间的固溶度较低，使得生长高质量三元氮化物合金非常困难。目前生长三元氮化物合金的主要方法有分子束外延MBE和金属有机物化学气相沉积M0CVD。由于In原子比Ga原子或Al原子具有更高的脱附率，生长含In三元氮化物合金需要保持较低的生长温度。MOCVD生长方法中，低温不利于NH3热分解，使得有效氮源减少；MBE生长方法中，低温下表面吸附的In原子形成In液滴后成为In原子陷阱，从而影响了 In原子进入晶格位置。两种方法中低温会降低原子在衬底表面的迁移，引发三维生长，形成较差的表面形貌。目前生长II本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全组分可调三元半导体合金的制备方法，用于制备III?V族或II?VI族三元半导体合金，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1）对模板进行预处理，使模板的表面洁净；2）确定三元半导体合金中各原子的组分，根据组分确定边界温度；3）根据生长速度，确定V族或VI族原子的原子束流；4）根据各原子的组分，确定与V族或VI族原子形成化学键的键能较大的原子的原子束流；5）确定与V族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种III族原子的原子束流之和不小于V族原子的原子束流，或者确定与VI族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种II族原子的原子束流之和不小于VI族原子的原子束流；6）按照以...

【技术特征摘要】
1.一种全组分可调三元半导体合金的制备方法，用于制备II1-V族或I1-VI族三元半导体合金，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: 1)对模板进行预处理，使模板的表面洁净； 2)确定三元半导体合金中各原子的组分，根据组分确定边界温度； 3)根据生长速度，确定V族或VI族原子的原子束流； 4)根据各原子的组分，确定与V族或VI族原子形成化学键的键能较大的原子的原子束流； 5)确定与V族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种III族原子的原子束流之和不小于V族原子的原子束流，或者确定与VI族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种II族原子的原子束流之和不小于VI族原子的原子束流； 6)按照以上确定的条件，在洁净的模板上生长三元半导体合金。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤I)中，对模板的预处理包括:对模板进行高温烘烤，保持一段时间，然后再继续生长一层模板物质，从而使得模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新强，荣新，沈波，刘世韬，陈广，吴洁君，许福军，张国义，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：