[發明專利]倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法

有效

• 申請號: 201110206340.6
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102243994A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 周旭亮;于紅艷;王寶軍;潘教青;王圩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，包括以下步驟：

步驟1：在硅襯底上生長二氧化硅層；

步驟2：采用傳統光刻和RIE方法在二氧化硅層上沿著硅襯底的<110>方向刻蝕出溝槽，刻蝕深度等于二氧化硅層的厚度；

步驟3：以硅烷為原料采用VPE法刻蝕在溝槽內的硅襯底上形成倒V形的硅緩沖層；

步驟4：分別用piranha、SC₂、HF和去離子水，清洗溝槽底部的硅緩沖層；

步驟5：采用低壓MOCVD的方法，先在溝槽內生長GaAs緩沖層，然后在溝槽內的GaAs緩沖層上生長GaAs頂層；

步驟6：采用化學機械拋光的方法，將超出溝槽的GaAs頂層拋光，拋光至與二氧化硅層齊平，完成材料的制備。

2.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中硅襯底為p型高阻(001)硅。

3.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中二氧化硅層的厚度為500nm-1000nm。

4.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中溝槽的寬度為200-300nm。

5.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中采用VPE方法在溝槽的底部生長的硅緩沖層的頂部據硅襯底的距離在100-150nm。

6.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中采用低壓MOCVD的方法，其壓力為100mBar，以叔丁基二氫砷和三乙基鎵作為原料，生長過程中叔丁基二氫砷和三乙基鎵的輸入摩爾流量比V/III＞20。

7.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中在溝槽內生長GaAs緩沖層時，生長溫度在450-550℃之間，生長速率為0.1-0.5nm/s。

8.根據權利要求1所述的倒V型二氧化硅溝槽結構生長硅基砷化鎵材料的方法，其中在GaAs緩沖層上生長GaAs頂層時，生長溫度在600-700℃之間，生長速率為0.8-1.2nm/s。