[發(fā)明專利]一種在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法、結(jié)構(gòu)及功率器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710069158.8
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108400087A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李東鍵;金榮善;金權(quán)濟(jì);駱薇薇;孫在亨
• 申請（專利權(quán)）人: 英諾賽科（珠海）科技有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/208;H01L29/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，包括：

提供一硅襯底；

采用濕法刻蝕工藝對所述硅襯底的生長面進(jìn)行刻蝕為第一納米結(jié)構(gòu)絨面；

在所述硅襯底的生長面一側(cè)制備第一氮化鋁層；

采用濕法刻蝕工藝對所述第一氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)表面進(jìn)行刻蝕為第二納米結(jié)構(gòu)絨面；

在所述第一氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)制備第二氮化鋁層，所述第二氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)表面為光滑表面；

在所述第二氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)制備緩沖層；

在所述緩沖層背離所述硅襯底一側(cè)制備氮化鎵薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，所述緩沖層包括多層Al_xGa_1-xN層，其中，沿生長方向，x逐漸減小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，所述緩沖層為氮化硅子層和氮化鎵子層交替生長的超晶格層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，所述第一納米結(jié)構(gòu)絨面由多個金字塔結(jié)構(gòu)組成；

其中，所述金字塔底部邊長不大于1微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，制備所述第一氮化鋁層時的工藝溫度為550攝氏度-1150攝氏度，包括端點值；

以及，制備所述第二氮化鋁層時的工藝溫度為600攝氏度-800攝氏度，包括端點值，或為1000攝氏度-1250攝氏度，包括端點值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的方法，其特征在于，所述第二氮化鋁層的厚度不大于5nm。

7.一種在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

硅襯底，所述硅襯底的生長面為第一納米結(jié)構(gòu)絨面；

位于所述硅襯底的生長面一側(cè)的第一氮化鋁層，所述第一氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)表面為第二納米結(jié)構(gòu)絨面；

位于所述第一氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)的第二氮化鋁層，所述第二氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)表面為光滑表面；

位于所述第二氮化鋁層背離所述硅襯底一側(cè)的緩沖層；

以及，位于所述緩沖層背離所述硅襯底一側(cè)的氮化鎵薄膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述緩沖層包括多層Al_xGa_1-xN層，其中，沿生長方向，x逐漸減小。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述緩沖層為氮化硅子層和氮化鎵子層交替生長的超晶格層。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米結(jié)構(gòu)絨面由多個金字塔結(jié)構(gòu)組成；

其中，所述金字塔底部邊長不大于1微米。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二氮化鋁層的厚度不大于5nm。

12.一種功率器件，其特征在于，包括權(quán)利要求7～11任意一項所述的在硅襯底上生長氮化鎵薄膜的結(jié)構(gòu)。