[发明专利]一种提高异质外延层晶体质量的方法有效
| 申请号： | 201410037862.1 | 申请日： | 2014-01-26 |
| 公开（公告）号： | CN103811354A | 公开（公告）日： | 2014-05-21 |
| 发明（设计）人： | 汤子康;吴天准;张权林;王玉超;苏龙兴;陈明明;祝渊;桂许春;项荣 | 申请（专利权）人： | 中山大学 |
| 主分类号： | H01L21/36 | 分类号： | H01L21/36 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 陈卫 |
| 地址： | 510275 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 提高 外延 晶体 质量 方法 | ||
1.一种提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1. 衬底预处理：清洗、烘烤除水、退火、氧气等离子处理衬底表面；
S2. Mg/MgO复合缓冲层生长：利用外延生长工艺在处理后的衬底上外延生长Mg金属缓冲层，外延生长参数为衬底温度Tsub=250~400℃，生长厚度为0.5nm~5nm；接着外延生长MgO缓冲层，外延生长参数为衬底温度Tsub=250~400℃，生长厚度为0.5nm~5nm；
S3. 渐变ZnO缓冲层生长：在Mg/MgO复合缓冲层上外延生长渐变ZnO缓冲层，外延生长参数为先Tsub=400℃外延生长5~50nm、接着Tsub=500℃外延生长10~100nm、最后Tsub=550℃外延生长10~300nm；
S4. ZnO或者MgZnO外延薄膜层生长：在渐变ZnO缓冲层上外延生长ZnO或者MgZnO外延薄膜层。
2. 根据权利要求1所述提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，步骤S2所述Mg/MgO复合缓冲层的生长步骤为利用外延生长工艺在处理后的衬底上外延生长Mg金属缓冲层，外延生长参数为衬底温度Tsub=300℃，生长厚度为3nm；接着外延生长MgO缓冲层，外延生长参数为衬底温度Tsub=300℃，生长厚度为5nm。
3. 根据权利要求1或2所述提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，步骤S4所述ZnO外延薄膜层的外延生长参数为Tsub=500~700℃，生长厚度大于100nm。
4. 根据权利要求1或2所述提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，步骤S4所述MgZnO外延薄膜层的外延生长参数为Tsub=250~400℃，生长厚度大于100nm。
5. 根据权利要求1或2所述提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，所述外延生长工艺包括分子束外延、金属有机化学气相沉积或溅射。
6. 根据权利要求1或2所述提高异质外延层晶体质量的方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底、玻璃衬底或硅衬底。
7. 一种根据权利要求1至6任一项所述提高异质外延层晶体质量的方法制得的ZnO或MgZnO外延层晶体材料。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
