[發明專利]一種低摻雜濃度氮化鎵的制備工藝

在審

• 申請號: 201811586310.0
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109686661A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 趙杰;徐濤
• 申請（專利權）人: 天津市耀宇科技有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/324
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種低摻雜濃度氮化鎵的制備工藝，包括以下步驟：S1,材料準備，準備GaN基板與其他相應器材；S2，安裝準備工作，完成GaN基板的安裝；S3，調節中電流離子注入機參數；S4注入離子，啟動中電流離子注入機，向GaN基板中注入Mg離子；S5，加熱處理，將上步中的GaN基板放入到加熱箱內進行加熱；S6退火處理，降低加熱箱的加熱溫度然后保溫；S7冷卻處理。本發明通過對GaN基板進行雙面注入，提高了摻雜劑Mg在整個GaN基板的摻雜效率；在對GaN基板進行注入摻雜后，再通過加熱將GaN基板內的摻雜劑Mg進行二次分散處理，進而提高了摻雜劑Mg在GaN基板中的分散程度，極大的降低了位錯，進一步的提高了摻雜劑Mg在GaN基板中的摻雜效率。

技術領域

本發明涉及氮化鎵摻雜技術領域，具體為一種低摻雜濃度氮化鎵的制備工藝。

背景技術

氮化鎵是一種具有較大禁帶寬度的半導體，屬于所謂寬禁帶半導體之列，寬直接帶隙為3.4eV，同時也是一種極穩定的、堅硬的高熔點材料，具有電子飽和速率高、介電系數小、導熱性能好和抗輻射強度高等優良性能，是制作發光二極管(LED)、激光二極管(LD)和高溫大功率集成電路的理想材料。

GaN還具有強的原子鍵、高的熱導率、好的化學穩定性(幾乎不被任何酸腐蝕)、高擊穿電壓和強抗輻照能力等，在合成高溫氣敏傳感器材料、高密度信息存儲、高速激光打印、紫外探測器、高頻微波器件和高密度集成電路等應用方面也有著廣闊的應用潛力，為了制備高質量的GaN基材料的器件，高質量p型摻雜GaN材料的生長是一種關鍵技術。

而摻雜GaN并非濃度越高越好，研究表明低摻雜濃度GaN中的摻雜劑可以被更好的分散到GaN中，從而降低了摻雜GaN中的位錯，進而能提高摻雜劑的分解效率，使空穴濃度增加，提高摻雜在GaN的整體質量，現有技術中，p型摻雜水平太低，雖然比較獲得較高摻雜濃度GaN，但所得空穴濃度只有1017-1018/cm3，遷移率＜10cm2/V.s，摻雜效率只有0.1％-1％。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種裸眼3D動畫圖像轉化方法，可以有效解決背景技術中的問題。

本發明的目的在于提供一種低摻雜濃度氮化鎵的制備工藝，以解決上述背景技術中提出P型摻雜水平低的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種低摻雜濃度氮化鎵的制備工藝，包括以下步驟：

S1，材料準備：準備GaN基板、翻轉架、真空箱、中電流離子注入機、加熱箱、氮氣源、離子源；

S2，安裝準備工作，將GaN基板裝夾在翻轉架上，并將翻轉架放置在真空箱的正中位置，將中電流離子注入機的注射頭固定安裝在真空箱頂部的正中位置，抽真空處理；

S3，調節中電流離子注入機參數，設定注射電流為80m-110mA，電壓設定為5KV-10KV，離子束能量為20KeV-110KeV，離子密度為2x1013/cm²-4x1013/cm²；

S4，注入離子，啟動中電流離子注入機，注射頭射出離子束的投射到GaN基板表面上，并均勻分散到GaN基板的內部；

S5，加熱處理，將上步中的GaN基板從真空箱內取出并放入到加熱箱中加熱；

S6，退火處理，停止加熱后，向加熱箱內通入氮氣，然后降溫到一定溫度，并保溫一段時間；

S7，冷卻處理，退火處理后，關停加熱爐，使GaN基板隨加熱爐自然冷卻，冷卻后將加熱爐內氮氣放掉，然后從加熱爐內取出完成摻雜處理的GaN基板。

優選的，步驟一中，所選的離子源為Mg。

優選的，步驟二中，抽真空時長為20分鐘-30分鐘，保證真空箱內的真空度為10pa-3x10pa，溫度為20℃-40℃。