[發明專利]一種InAlGaN/GaN異質結結構及其生長方法

在審

• 申請號: 202110256600.4
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113066851A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張源濤;秦維泉;鄧高強;董鑫;張寶林
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/20;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種InAlGaN/GaN異質結結構，其特征在于：從下至上依次由襯底層(1)、GaN溝道層(2)、InAlGaN勢壘層(3)構成，該異質結結構的勢壘層(3)是由與GaN溝道層(2)a軸晶格匹配的四元In_xAl_yGa_1-x-yN材料構成，0x0.2，0y0.8。

2.如權利要求1所述的一種InAlGaN/GaN異質結結構，其特征在于：該結構外延生長的GaN溝道層(2)的厚度為1～5μm，InAlGaN勢壘層(3)的厚度為1～30nm。

3.如權利要求1所述的一種InAlGaN/GaN異質結結構，其特征在于：襯底層(1)為藍寶石、SiC、Si、GaN、AlN或金剛石襯底。

4.權利要求1所述的一種InAlGaN/GaN異質結結構的生長方法，其特征在于：采用MOCVD方法在所述襯底層(1)上首先外延生長厚度為1～5μm的GaN溝道層(2)，之后在GaN溝道層(2)上繼續外延生長厚度為1～30nm的InAlGaN勢壘層(3)，生長源為三甲基鎵(TMGa)、三甲基銦(TMIn)、三甲基鋁(TMAl)及高純氨氣(NH₃)，生長溫度為500～1300℃，生長壓強為50～600mbar。

5.如權利要求4所述的一種InAlGaN/GaN異質結結構的生長方法，其特征在于：GaN溝道層(2)采用兩步溫度生長法制備，即首先在較低溫度(500～900℃)外延生長厚度為10～100nm的低溫GaN層，生長壓力為600mbar，之后升高溫度(1000～1300℃)繼續外延生長厚度為1～5μm的高溫GaN層，生長壓力為300mbar，低溫GaN層和高溫GaN層共同構成GaN溝道層(2)。