[發(fā)明專利]InAs/InSb/GaSb/InSbⅡ類超晶格材料制造方法及產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610361608.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN105932106B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋國(guó)峰;于海龍;吳浩越;徐云;朱海軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 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

1.一種InAs/InSb/GaSb/InSb II類超晶格材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：準(zhǔn)備襯底，作為外延層的載體；

步驟2：對(duì)所述襯底進(jìn)行除氣、脫氧處理；

步驟3：在所述襯底上外延生長(zhǎng)緩沖層和80-100個(gè)周期的InAs/InSb/GaSb/InSb結(jié)構(gòu)的材料；其中不需要任何元素浸泡過(guò)程，且通過(guò)插入InSb層而不是通過(guò)形成InSb界面來(lái)補(bǔ)償應(yīng)變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中所述襯底為GaSb(001)襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3中所述緩沖層的材料為GaSb。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述100個(gè)周期的InAs/InSb/GaSb/InSb結(jié)構(gòu)的材料中，每一個(gè)周期包括InAs層、InSb層和GaSb層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2中所述對(duì)襯底進(jìn)行除氣、脫氧處理的步驟，是指將所述襯底先在除氣室進(jìn)行350℃-380℃兩個(gè)小時(shí)的除氣，然后傳進(jìn)生長(zhǎng)室在熱偶顯示溫度為605-610℃條件下脫氧7-10分鐘，再升溫至630-640℃進(jìn)行除氣7-10分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3中所述在所述襯底上外延生長(zhǎng)緩沖層和80-100個(gè)周期的InAs/InSb/GaSb/InSb結(jié)構(gòu)的材料的步驟包括：將在630-640℃除氣7-10分鐘的所述襯底降溫至594-604℃外延生長(zhǎng)所述緩沖層，然后降溫至462-467℃進(jìn)行InAs/InSb/GaSb/InSb結(jié)構(gòu)材料的外延生長(zhǎng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3中所述80-100個(gè)周期的InAs/InSb/GaSb/InSb結(jié)構(gòu)材料的每個(gè)周期包括InAs層、InSb層和GaSb層，所述InAs層、InSb層和GaSb層外延生長(zhǎng)時(shí)間分別是34.2s、0.8s和14s。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟3中所述InAs層、InSb層和GaSb層的周期外延生長(zhǎng)通過(guò)爐源快門來(lái)控制，所述爐源快門的順序?yàn)椋?/p>

(1)同時(shí)關(guān)閉In、As、Ga、Sb四種源爐的快門，并且快速調(diào)節(jié)As針口閥至2％，保持此狀態(tài)2.5s；

(2)開啟In和Sb快門，保持InSb生長(zhǎng)0.8s；

(3)重復(fù)(1)過(guò)程；

(4)同時(shí)開啟In和As快門，As針口閥快速變至30％，保持此狀態(tài)34.2s；

(5)重復(fù)(1)過(guò)程；

(6)重復(fù)(2)過(guò)程；

(7)重復(fù)(1)過(guò)程；

(8)同時(shí)打開Ga和Sb快門，保持此狀態(tài)14s。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的InAs/InSb/GaSb/InSb II類超晶格材料。

10.一種半導(dǎo)體紅外探測(cè)器，其特征在于，所述半導(dǎo)體紅外探測(cè)器包含如權(quán)利要求9所述的InAs/InSb/GaSb/InSb II類超晶格材料。