[發明專利]HVPE方法生長氮化鎵膜中的SiO2納米掩膜及方法

有效

• 申請號: 200810040201.9
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN101320686A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 王新中;于廣輝;林朝通;曹明霞;鞏航;齊鳴;李愛珍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振黡

1、一種氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米點陣掩膜，其特征在于所述的氧化硅納米點陣作為GaN橫向外延過生長的掩膜，它是沉積在規則的網狀多孔陽極氧化鋁薄膜上；然后用酸溶液去除網狀多孔陽極氧化鋁薄膜形成的；所述的網狀多孔陽極氧化鋁薄膜是由沉積在作為模板的GaN外延層上蒸發的金屬鋁薄層，經電化學腐蝕和酸性溶液浸泡形成的。

2、按權利要求1所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米點陣掩膜，其特征在于所述的二氧化硅納米點陣掩膜厚度為3-10nm。

3、制備如權利要求1或2所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米點陣掩膜，其特征在于具體步驟是：

(1)以Al₂O₃、SiC、Si或GaAs為襯底，先在其上生長一層GaN外延層作為模板；

(2)在步驟1制作GaN外延層的模板上，蒸發一層金屬Al薄層；

(3)將模板采用電化學腐蝕的方法將鋁薄層氧化為分布均勻的多孔陽極氧化鋁；

(4)將步驟3電化學腐蝕后的模板放入磷酸或磷酸與鉻酸的混合溶液中浸泡去除小孔底部與GaN接觸的氧化鋁，并依步驟3電化學腐蝕的工藝參數和本步驟酸溶液浸泡時間改變孔的尺寸；

(5)在模板上沉積一層SiO₂；

(6)用20％鹽酸浸泡60分鐘去除多孔陽極氧化鋁薄膜，在GaN模板上得到了SiO₂納米粒子點陣分布。

4、按權利要求3所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米粒子點陣掩膜的制備方法，其特征在于在所述的襯底上生長作為模板的GaN外延層是采用氫化物氣相外延、金屬有機化學氣相沉積或分子束外延方法中的任意一種。

5、按權利要求3所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米粒子點陣掩膜的制備方法，其特征在于在GaN外延層上蒸發金屬Al薄層沉積采用電子束蒸發或濺射方法制備的。

6、按權利要求3所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米粒子點陣掩膜的制備方法，其特征在于金屬Al薄層變為均勻的多孔陽極氧化鋁是采用的電化學的方法。

7、按權利要求3所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米粒子點陣掩膜的制備方法，其特征在于金屬鋁薄層厚度為50nm-1μm。

8、按權利要求3所述的氫化物氣相外延生長氮化鎵膜中的二氧化硅納米粒子點陣掩膜的制備方法，其特征在于作為模板的外延層GaN為0.1-300微米。