[發明專利]一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法

有效

• 申請號: 201410843205.6
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104593772B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 張寶林;王連鍇;呂游;劉仁俊
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C14/34;C23C16/18;H01L21/20;H01L21/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;王恩遠

1.一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法，其步驟如下：

(1)以800～1000w的直流磁控濺射功率，在Si襯底上濺射30～60nm厚的鋁層或銻化鋁層，濺射完成后冷卻襯底至室溫；

(2)將濺射鋁層的Si襯底載入到MOCVD反應室中，在200～300mbar、500～600℃的條件下，以氫氣為載氣，通入TESb有機源30～60s,使鋁層銻化，得到銻化鋁層；

(3)在MOCVD反應室中，在650～800℃條件下原位退火2～3分鐘，使步驟(2)得到的銻化鋁層或步驟(1)直接得到的銻化鋁層形成穩定的島狀銻化鋁緩沖結構；

(4)在MOCVD反應室中，在500～600℃、200～300mbar條件下，以氫氣為載氣，同時輸入氣相的TESb有機源和TMGa有機源20～30min，從而在島狀銻化鋁緩沖結構的表面得到厚度為0.3～0.7微米的GaSb薄膜層。

2.如權利要求1所述的一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法，其特征在于：步驟(2)中氫氣的流速為1000～1200sccm，TESb的通入量為0.5×10^-6～1.5×10^-6mol/min。

3.如權利要求1所述的一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法，其特征在于：步驟(3)的退火過程持續通入TESb，以抑制銻在襯底表面的揮發。

4.如權利要求1所述的一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法，其特征在于：步驟(4)中氫氣的流速為1000～1200sccm，TESb有機源的通入量為0.5×10^-6～1.5×10^-6mol/min，TMGa有機源的通入量為2.5×10^-7～7.5×10^-7mol/min。

5.如權利要求4所述的一種在大晶格失配基底上異質外延生長銻化物半導體的方法，其特征在于：五族元素TESb有機源的通入量為三族元素TMGa有機源通入量的2至5倍。