[發明專利]一種硅襯底上生長半極性(11-22)面氮化鎵的方法有效
| 申請號： | 202211083705.5 | 申請日： | 2022-09-06 |
| 公開（公告）號： | CN115377265B | 公開（公告）日： | 2023-06-30 |
| 發明（設計）人： | 趙桂娟;茆邦耀;邢樹安;劉貴鵬 | 申請（專利權）人： | 蘭州大學 |
| 主分類號： | H01L33/22 | 分類號： | H01L33/22;H01L33/18;H01L33/32;H01L33/00;H01L21/205 |
| 代理公司： | 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102 | 代理人： | 張晉 |
| 地址： | 730000 甘肅*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 襯底 生長 極性 11 22 氮化 方法 | ||
1.一種硅襯底上生長半極性(11-22)面氮化鎵的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
1）準備好硅圖形化襯底，所述硅圖形化襯底上設有溝槽和掩膜層SiO2；所述掩膜層SiO2位于硅的(113)面，所述溝槽為沿硅的[21-1]開設的平行溝槽，且溝槽的長斜邊為硅的(1-11)面；
2）采用MOCVD的方法在硅的(1-11)面生長AlN層，生長AlN層的生長溫度為1100-1200℃，生長時間為8-12min，所述AlN層的Ⅴ/Ⅲ比為600-800；
3）采用MOCVD的方法，在所述AlN層上高溫生長第一層GaN，使第一層GaN剛好填補所述硅圖形化襯底的溝槽，高溫生長第一層GaN的生長溫度為1050-1150℃，生長時間為50-70min，所述第一層GaN的Ⅴ/Ⅲ比為1200-1700；
4）在所述第一層GaN上繼續低溫生長第二層GaN，并使第一層GaN和第二層GaN愈合，最終得到具有光滑表面的半極性(11-22)面的氮化鎵外延層的樣品，低溫生長第二層GaN的生長溫度為1000-1100℃，生長時間為80-100min，所述第二層GaN的Ⅴ/Ⅲ比為1200-1700。
2.根據權利要求1所述的硅襯底上生長半極性(11-22)面氮化鎵的方法，其特征在于，所述步驟4）中的氮化鎵外延層的表面粗糙度為5-50nm。
3.根據權利要求2所述的硅襯底上生長半極性(11-22)面氮化鎵的方法，其特征在于，所述步驟2）~4）中的MOCVD的方法具體為：用氫氣或氮氣攜帶金屬有機化合物(MO)源和N源以氣態的形式輸送到反應室進行反應。
4.根據權利要求3所述的硅襯底上生長半極性(11-22)面氮化鎵的方法，其特征在于，所述步驟2）中生長AlN層時，Al源為三甲基鋁（TMAl），N源為氨氣（NH3）；所述步驟3）和4）中生長GaN時，Ga源為三甲基鎵（TMGa），N源為氨氣（NH3）。
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