[發明專利]一種AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法

有效

• 申請號: 202010240167.0
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111404025B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 馬驍宇;趙碧瑤;熊聰;林楠;劉素平;仲莉
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/30
• 分類號: H01S5/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，包括：

在襯底表面生長AlGaAs材料；

在襯底表面生長AlGaAs材料的過程中進行生長停頓，將反應腔室內As原子耗盡；以及

生長停頓結束后在AlGaAs材料表面生長AlGaInP材料；

其中，所述在襯底表面生長AlGaAs材料的過程中進行生長停頓，將反應腔室內As原子耗盡，包括：通過停止通入V族源實現生長停頓，停斷10秒至30秒，在停頓過程中持續通入III族源將反應腔室內As原子耗盡。

2.根據權利要求1所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述在襯底表面生長AlGaAs材料，是采用金屬有機化學氣相淀積方法。

3.根據權利要求2所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述采用金屬有機化學氣相淀積方法在襯底表面生長AlGaAs材料，采用的三族源為TMGa、TMAl，采用的五族源為AsH₃、AsH₃，N型材料摻雜劑為2％的SiH₄或200ppm的Si₂H₆，P型AlGaAs摻雜劑為DEZn或CCl₄，生長溫度650至750℃，V/III比為60至300，生長壓力為50至100mbar。

4.根據權利要求2所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述AlGaAs材料的厚度為0.5至5μm。

5.根據權利要求1所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述生長停頓結束后在AlGaAs材料表面生長AlGaInP材料，是采用金屬有機化學氣相淀積方法在AlGaAs材料表面上依次生長N-AlGaInP材料、GaInAsP材料、AlGaInP材料和P-AlGaAs材料。

6.根據權利要求5所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述在AlGaAs材料表面上依次生長N-AlGaInP材料、GaInAsP材料、AlGaInP材料和P-AlGaAs材料，包括：

采用氣相外延生長方法在AlGaAs材料表面上生長N-AlGaInP材料，所用的三族源為TMGa、TMAl、TMIn，所用的五族源為PH₃，AsH₃，采用N型摻雜劑為2％的SiH₄或200ppm的Si₂H₆，總H₂流量為5至50L/min，生長溫度630至720℃，反應室壓力為50至100mbar，V/IⅡ比為60至300，生長速率18至72nm/min。

7.根據權利要求6所述的AlGaAs/AlGaInP混合材料的外延生長方法，其特征在于，所述在AlGaAs材料表面上依次生長N-AlGaInP材料、GaInAsP材料、AlGaInP材料和P-AlGaAs材料，包括：

采用氣相外延生長設備在N-AlGaInP材料上生長GaInAsP材料，所用的三族源為TMGa、TMIn，所用的五族源為PH₃、AsH₃，總H₂流量5至50L/min，生長溫度630至690℃，反應室壓力為50至100mbar，V/IⅡ比為60至300，生長速率18至72nm/min。