[發明專利]用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法

有效

• 申請號: 201410123683.X
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103887379B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 胡丹;繆炳有;張汝京;黃宏嘉
• 申請（專利權）人: 西安神光皓瑞光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 倪金榮

1.用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)在藍寶石晶片上生長非摻雜氮化鎵；

2)將藍寶石晶片放入酸性溶液，之后取出用去離子水清洗甩干；

3)將步驟2)清洗甩干后的藍寶石晶片再進行生長；

4)將GaN基鍵合在硅基板上，利用高溫晶格失配應力剝離藍寶石基片。

2.根據權利要求1所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟2)之前還包括將步驟1)生長了非摻雜氮化鎵的藍寶石晶片放入熔融的堿性溶液，之后取出用去離子水清洗甩干。

3.根據權利要求1所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟2)之后還包括將步驟2)清洗后的藍寶石晶片放入熔融的堿性溶液，之后取出用去離子水清洗甩干。

4.根據權利要求1或2或3所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟1)的具體步驟是：

1.1)將藍寶石晶片放入MOCVD中；

1.2)調節MOCVD中溫度至500-600℃，壓力600乇，使GaN在藍寶石晶片上生長30nm；

1.3)將MOCVD中溫度升高至1000-1100℃、壓力400乇，生長非摻雜氮化鎵1.2um。

5.根據權利要求4所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述藍寶石晶片放入熔融的堿性溶液的時間是5-15分鐘，堿性溶液的溫度是300-400℃，堿性溶液是KOH或NaOH。

6.根據權利要求5所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述藍寶石晶片放入熔融的KOH溶液的時間是10分鐘，KOH溶液的溫度是350℃。

7.根據權利要求4所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟2)中藍寶石晶片放入酸性溶液的時間是10—60分鐘，酸性溶液的溫度是100—300℃。

8.根據權利要求7所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟2)中酸性溶液是H₃PO₄。

9.根據權利要求1所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟3)具體步驟是：將藍寶石晶片重新放入MOCVD腔室中生長，依次生長非摻雜氮化鎵、摻硅氮化鎵、多量子阱和摻鎂氮化鎵；所述依次生長非摻雜氮化鎵、摻硅氮化鎵、多量子阱和摻鎂氮化鎵的具體參數是：氣壓400乇、溫度1050℃、通入氣體為三甲基鎵和氨氣，生成1.5-2.5um非摻雜氮化鎵；氣壓300乇、溫度1050℃、通入氣體三甲基鎵、氨氣和N型摻雜源硅烷，生成2-3um摻硅氮化鎵；氣壓200乇、溫度950℃、通入氣體為三甲基鎵、氨氣和P型摻雜源二茂鎂，生成0.3um摻鎂氮化鎵；多量子阱的參數:10對銦鎵氮/氮化鎵,每對的厚度為15nm；銦鎵氮的生長條件為：氣壓300乇、溫度760℃、通入氣體三甲基銦、三乙基鎵、氨氣，生成3nm銦鎵氮；氮化鎵的生長條件為：氣壓300乇、溫度865℃、通入氣體三乙基鎵、氨氣，生成12nm氮化鎵。

10.根據權利要求8所述的用濕法腐蝕減少GaN外延缺陷的方法，其特征在于：所述步驟2)中藍寶石晶片放入H₃PO₄溶液的時間是15分鐘，H₃PO₄溶液的溫度是200℃。