[發(fā)明專利]一種InGaN的外延制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710076416.5
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106935691B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江灝;張曉涵
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

1.一種InGaN的外延制備方法，其特征在于，包括以下步驟；

S1. 提供一種襯底；

S2. 在襯底（1）上生長應(yīng)力緩沖層（2）；

S3. 在應(yīng)力緩沖層上生長GaN模板層（3）；

S4. 在GaN模板層上生長InGaN層（4）；

S5. 在InGaN層上生長二維生長增強(qiáng)模式的GaN插入層（5）；

S6. 重復(fù)S4和S5一定次數(shù)，直到InGaN層的累計厚度滿足要求；

所述的步驟S5中，二維生長增強(qiáng)模式的GaN插入層，在生長時序上對Ga源和N源進(jìn)行調(diào)控；所述GaN插入層的二維生長增強(qiáng)模式，采用周期性中斷N源時，中斷時長為1~25s，且中斷過程中五族N與三族金屬源的摩爾流量比，即五三比為0，Ga源與N源同時通入過程中五三比范圍為8000~13000；GaN插入層的二維生長增強(qiáng)模式，采用周期性提高Ga源的供給量，同時降低N源的供給量時，該過程的時長為1~25s，且過程中五三比調(diào)節(jié)范圍為10~1000，其余階段中五三比調(diào)節(jié)范圍為8000~13000。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的襯底為 Si襯底、藍(lán)寶石襯底、SiC襯底或GaN基材料的自支撐襯底中的任一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：外延生長InGaN的N源為氨氣、Ga源為三甲基鎵或三乙基鎵金屬有機(jī)源、In源為三甲基銦或三乙基銦金屬有機(jī)源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的應(yīng)力緩沖層為AlN、AlGaN、GaN的任一種或組合，應(yīng)力緩沖層厚度為10 nm～1μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的GaN模板層為非故意摻雜的GaN外延層或摻雜的高阻GaN外延層，摻雜元素為碳、鐵或鎂，GaN模板層厚度為2 μm～7 μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的InGaN層為非故意摻雜的InGaN外延層或摻雜的InGaN外延層，所述摻雜的元素為碳，硅，鎂；InGaN層厚度為30 nm～100nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的GaN插入層為非故意摻雜的GaN外延層或摻雜的GaN外延層，摻雜元素為碳、鐵或鎂，GaN插入層厚度為1nm~10nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InGaN的外延制備方法，其特征在于：所述的步驟S2中的應(yīng)力緩沖層、步驟S3中的GaN模板層、步驟S4中的InGaN層、步驟S5中的GaN插入層的生長方法為金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法；

在步驟S1中的襯底可以是單一成分的襯底或具有不同成分的多層外延層；

在步驟S6中，重復(fù)次數(shù)為1~30次，最后一層材料可以是InGaN層或者GaN插入層。