[發(fā)明專利]一種在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210325765.3 | 申請日： | 2012-09-05 |
| 公開（公告）號： | CN102839417A | 公開（公告）日： | 2012-12-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王建霞;李志偉;趙桂娟;桑玲;劉長波;魏鴻源;焦春美;楊少延;劉祥林;朱勤生;王占國 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 |
| 主分類號： | C30B25/02 | 分類號： | C30B25/02;C30B25/18;C30B29/38 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 任巖 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 藍(lán)寶石 襯底 生長 剝離 氮化 薄膜 方法 | ||
1.一種在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，該方法利用MOCVD設(shè)備在r面藍(lán)寶石襯底上以InGaN插入層和GaN低溫緩沖層作為弱鍵合層生長a面氮化鎵的自剝離薄膜，具體包括：
步驟1：取一藍(lán)寶石襯底；
步驟2：在MOCVD設(shè)備中通入氨氣，對藍(lán)寶石襯底進(jìn)行氮化，在其上生成一層氮化層；
步驟3：在MOCVD設(shè)備中利用載氣通入銦源、鎵源和氨氣，使得在氮化層上得到InGaN層；
步驟4：在MOCVD設(shè)備中利用載氣通入鎵源和氨氣，生長一層低溫GaN緩沖層；
步驟5：在MOCVD設(shè)備中利用載氣通入鎵源和氨氣，生長氮化鎵外延層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟1和2中所述藍(lán)寶石襯底為r面藍(lán)寶石襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟3至5中所述載氣為氮?dú)饣驓錃狻?/p>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟3中所述生長InGaN時(shí)，MOCVD設(shè)備中的生長溫度設(shè)定為750℃，反應(yīng)室壓強(qiáng)控制在200Torr，銦源和鎵源的載氣流量分別設(shè)定為65SCCM和10SCCM，生長時(shí)間為12分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟4中所述生長低溫GaN緩沖層時(shí)，MOCVD設(shè)備中的生長溫度設(shè)定為550℃，反應(yīng)室壓強(qiáng)控制在200Torr，鎵源的載氣流量設(shè)定為20SCCM，生長時(shí)間為3分鐘，然后升溫到1100℃，并從升溫時(shí)開始計(jì)時(shí)退火5分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，退火后的LT-GaN/InGaN弱鍵合層的表面形貌為條狀的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟5中所述生長氮化鎵外延層時(shí)，MOCVD設(shè)備中的生長溫度設(shè)定為1100℃，反應(yīng)室壓強(qiáng)控制在50Torr，鎵源載氣流量設(shè)定為20SCCM。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟5中所述生長氮化鎵外延層的生長時(shí)間為60分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在藍(lán)寶石襯底上生長自剝離氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，步驟5中所述生長氮化鎵外延層的厚度為1.2μm。
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