[發(fā)明專利]一種利用ALD生長籽晶層的高結(jié)晶AlN薄膜制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110024527.8
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN112853318A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏平
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C16/455
• 分類號(hào): C23C16/455;C23C14/35;C23C14/06;C23C16/34
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;田歡

1.一種生長在襯底上的AlN薄膜的制備方法，其特征在于，依次包括：襯底清洗；利用ALD沉積方法生長AlN籽晶層；利用PVD沉積方法在所述AlN籽晶層上生長AlN膜層，得到AlN薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用ALD沉積方法生長AlN籽晶層包括以下步驟：

a.在以惰性氣體為載氣的反應(yīng)腔室內(nèi)放入襯底，然后對(duì)反應(yīng)腔室抽真空，真空度為1-10mbar，對(duì)ALD反應(yīng)腔室進(jìn)行加熱，溫度為300℃～500℃；

b.在反應(yīng)腔室內(nèi)通入前驅(qū)體TMA，在襯底表面進(jìn)行吸附和反應(yīng)；

c.用惰性氣體對(duì)襯底表面進(jìn)行吹掃，吹掃去多余的前驅(qū)體TMA；

d.在反應(yīng)腔室內(nèi)通入NH₃，與吸附在襯底表面的前驅(qū)體TMA發(fā)生反應(yīng)；

e.用惰性氣體對(duì)襯底表面進(jìn)行吹掃，吹掃去多余的等離子體NH₃和反應(yīng)副產(chǎn)物；

f.重復(fù)b、c、d、e步驟若干次，即得到預(yù)定厚度的AlN籽晶層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟b中，通入TMA的脈沖時(shí)間為0.01-2秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟c中，惰性氣體吹掃時(shí)間為1-10秒。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟d中，通入NH₃的脈沖時(shí)間為1-10秒，氣體流量為10-200sccm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用PVD沉積方法在所述AlN籽晶層上生長AlN膜層，包括如下步驟：

沉積溫度為500-800℃，利用磁控濺射，將AlN靶材濺射到AlN籽晶層上，得到AlN膜層。

7.一種AlN薄膜，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)方法制備得到。

8.一種電器元件，其特征在于，所述電器元件包括權(quán)利要求7所述的AlN薄膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)方法、權(quán)利要求7所述的AlN薄膜或權(quán)利要求8所述的電器元件在材料和光電器件領(lǐng)域中的應(yīng)用。