[发明专利]在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法及氧化镓膜

权利要求书

1.一种在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取镓系半导体衬底，并清理镓系半导体衬底表面；

在含有氧分压的气氛中，采用外部能量对镓系半导体衬底进行处理，将镓系半导体衬底表面区域的镓原子与其它组分原子形成的化学键打开，使得镓原子与气氛中的氧原子结合形成镓氧键；

采用氧化镓膜生长技术在处理后的镓系半导体衬底上生长氧化镓膜。

2.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述清理镓系半导体衬底表面是清除镓系半导体衬底表面吸附的有机和无机杂质，以及衬底表面因反应而覆盖的化合物层。

3.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述清理方式包括化学清洗和/或物理清洗。

4.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述能量为离子束轰击、高能粒子辐照、电磁场和热辐射中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述步骤2）调控处理的温度50-1200℃、气压为10^-2-10³torr、时间为1-120min、能量的强度等效于为衬底表面每个镓原子提供能量10^-1-10²eV。

6.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述氧化镓膜生长技术为可控外延速度的氧化镓膜生长技术。

7.根据权利要求6所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述可控外延速度的氧化镓膜生长技术的控制精度达原子层级别。

8.根据权利要求1或6所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述氧化镓膜生长技术为磁控溅射、原子层外延、分子束外延和金属有机物化学气相沉积技术中的一种。

9.根据权利要求1所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法，其特征在于，所述步骤3）的温度为300-1200℃、反应室气压为10^-9-10³torr、氧源与镓源的摩尔流量比为10^-1-10⁵。

10.一种氧化镓膜，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法制备而成。