[發(fā)明專利]一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310354637.6
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103441065A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 云峰;田振寰;王宏;王越;黃亞平
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/45
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在生長襯底上制備基礎(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)；

2）在金屬基片上制備單層石墨烯；

3）將步驟2）制得的石墨烯轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上，并進行圖案畫處理；

4）將轉(zhuǎn)移介質(zhì)連同在其上的石墨烯壓制在步驟1）得到的基礎(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)表面，得到刻蝕用的掩膜，刻蝕掉無掩膜區(qū)域的p型AlGaN，刻蝕到n型GaN，然后去除轉(zhuǎn)移介質(zhì)，在基礎(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)表面制得完整的石墨烯層；

5）將表面具有完整的石墨烯層的芯片，在200～400℃下，在N₂氣氛圍下退火3～5min后，蒸鍍單層或多層金屬層，得到高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，步驟1）所述的生長襯底采用藍寶石，步驟2）所述的金屬基片采用銅箔，且銅箔的純度大于95%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，步驟2）所述的在金屬基片上制備單層石墨烯，是以乙烯作為石墨烯生長的碳源，以H₂和Ar的混合氣體作為載氣，，在900℃～1100℃下，在50Pa～5kPa的條件下生長；其中H₂和Ar的體積比為1:2～4。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，在步驟4）之前還包括清潔步驟，具體是：將經(jīng)步驟3）處理的帶有轉(zhuǎn)移介質(zhì)和石墨烯的金屬基片，置于FeCl₃溶液中腐蝕掉銅箔層后，用去離子水沖洗3～5次；再置于質(zhì)量濃度為10～15%的HCl溶液中浸泡30～60min后，用去離子水沖洗3～5次。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)移介質(zhì)為PMMA、PDMS或光刻膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，步驟3）所述的圖案化處理采用壓印、電子束光刻或光學(xué)光刻。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，步驟4）所述的去除轉(zhuǎn)移介質(zhì)是采用丙酮洗去轉(zhuǎn)移介質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層的方法，其特征在于，步驟5）所述的單層或多層金屬層的金屬元素采用Pt、Au、Ni或Cr，所述的單層或多層金屬層的蒸鍍是采用熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、或磁控濺射的方法進行。

9.一種采用權(quán)利要求1所述的方法制得的高Al組分的AlGaN材料的p型歐姆接觸層在制備半導(dǎo)體光電器件中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的半導(dǎo)體光電器件為UV-LED、UV-LD、異質(zhì)結(jié)雙極晶體管或高電子遷移率晶體管。