[發明專利]一種具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201110087828.1
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102206811A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 薛玉明;宋殿友;朱亞東;王金飛;周凱;李石亮;汪子涵;裴濤;王一;牛偉凱;藍英杰
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/44;C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜，其特征在于：化學分子式為In_xGa_1-xN，式中x為0.3～0.8，該氮銦鎵薄膜，由襯底和該襯底表面形成的一層氮銦鎵薄膜構成，所述氮銦鎵薄膜的厚度為0.2-0.6μm。

2.根據權利要求1所述具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜，其特征在于：所述襯底為藍寶石、SiC、?Si或玻璃。

3.一種如權利要求1所述具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）在MOCVD沉積系統的進樣室中，對襯底表面進行表面等離子體清洗；

2）在MOCVD沉積系統的沉積室中，采用磁控濺射工藝在襯底表面沉積一層氮銦鎵薄膜。

4.根據權利要求3所述具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜的制備方法，其特征在于：所述MOCVD沉積系統為高真空高溫等離子體增強金屬有機源化學氣相沉積（HHPEMOCVD）裝置，設有兩個真空室，即進樣室和沉積室。

5.根據權利要求3所述具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜的制備方法，其特征在于：所述對襯底表面進行等離子體清洗方法為：在HHPEMOCVD的進樣室中，將襯底在氬氣和氮氣的混合氣體氛圍中進行等離子體處理，氬氣和氮氣的質量流量比為20:4、等離子體體清洗電源的燈絲電壓為60-80V、加速電壓為80-120V。

6.根據權利要求3所述具有較小帶隙的氮銦鎵薄膜的制備方法，其特征在于：所述在襯底表面沉積一層氮銦鎵薄膜的磁控濺射工藝參數為：本底真空度3×10^-4?Pa、襯底旋轉臺轉速30Hz、等離子體源功率80W、N₂流量240sccm、NH₃流量50sccm、工作壓強5.5?Torr；沉積過程中采用了順序生長Ga、In的方式，即先生長Ga，生長Ga的工藝條件為：Ga源溫度19℃、載氣H₂流量14sccm、襯底溫度760℃、沉積時間40分鐘，后生長In，生長In的工藝條件為：In源溫度18℃、載氣H₂流量25sccm、襯底溫度400-520℃、沉積時間1-2小時。