[發(fā)明專利]采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210009984.4
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114530366A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雅超;李一帆;張進(jìn)成;馬金榜;馬佩軍;郝躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L29/24;C30B25/18;C30B29/16
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王萌

1.一種采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備襯底層(1)；

在所述襯底層(1)上制備低溫脈沖層(2)；

在所述低溫脈沖層(2)上制備薄膜層(3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，所述襯底層(1)包括金剛石襯底層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，所述薄膜層(3)包括β-Ga₂O₃薄膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，制備襯底層(1)，包括：

清洗所述金剛石襯底層；

利用MOCVD設(shè)備對(duì)所述金剛石襯底層進(jìn)行退火處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，利用MOCVD設(shè)備對(duì)所述金剛石襯底層進(jìn)行退火處理，包括：

將清洗后的所述金剛石襯底層放入MOCVD反應(yīng)室中，設(shè)置氮?dú)饬髁繛?00-2000sccm，溫度為600-900℃，將所述金剛石襯底層熱退火15-30min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，在所述襯底層(1)上制備低溫脈沖層(2)，包括：

利用MOCVD設(shè)備在所述金剛石襯底層上制備低溫脈沖層(2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，利用MOCVD設(shè)備在所述金剛石襯底層上制備低溫脈沖層(2)，包括：

在MOCVD反應(yīng)室中，調(diào)整TEGa流量為20-60sccm，氧氣流量為2000-2600sccm，生長(zhǎng)溫度為300-500℃，生長(zhǎng)壓力控制在35-50Torr，在所述金剛石襯底層上生長(zhǎng)50-200次脈沖的低溫脈沖層(2)，其中，每個(gè)脈沖周期分別先后通入Ga和O，Ga和O的通入時(shí)間比為3：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，在所述低溫脈沖層(2)上制備薄膜層(3)，包括：

在MOCVD反應(yīng)室中，設(shè)置TEGa的流量、氧氣流量和生長(zhǎng)壓力與生長(zhǎng)所述低溫脈沖層(2)時(shí)相同，且設(shè)置生長(zhǎng)溫度為600-900℃，以在所述低溫脈沖層(2)上生長(zhǎng)60-90min的β-Ga₂O₃薄膜層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的制備方法，其特征在于，所述低溫脈沖層(2)的厚度為20-30nm。

10.一種采用低溫脈沖層在金剛石上外延β-Ga₂O₃薄膜的結(jié)構(gòu)，其特征在于，由權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成，所述結(jié)構(gòu)包括：

襯底層(1)；

低溫脈沖層(2)，所述低溫脈沖層(2)位于所述襯底層(1)上；

薄膜層(3)，所述薄膜層(3)位于所述低溫脈沖層(2)上。