[发明专利]具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层及制备方法有效
| 申请号： | 201811405798.2 | 申请日： | 2018-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN109830535B | 公开（公告）日： | 2021-04-16 |
| 发明（设计）人： | 房育涛;刘波亭;张恺玄;杨健;蔡文必 | 申请（专利权）人： | 厦门市三安集成电路有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335 |
| 代理公司： | 厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204 | 代理人： | 李雁翔;张迪 |
| 地址： | 361000 福建省厦门*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 纳米 台阶 递变 氮化 缓冲 制备 方法 | ||
1.一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层，其特征在于包括由下至上层叠设置的衬底、成核层、具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层：
所述具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层包含多个AlxGa1-xN纳米台阶组，每一个所述AlxGa1-xN纳米台阶组的台阶中Al的含量由最下层至最上层依次递变，相邻两个AlxGa1-xN纳米台阶中Al组分的差值范围为2％-50％。
2.根据权利要求1所述的一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层，其特征在于：所述AlxGa1-xN纳米台阶中，纳米台阶两侧的高Al层中Al的组分含量为5％-100％，纳米台阶两侧的低Al层中Al的组分含量为0％-90％。
3.根据权利要求1所述的一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层，其特征在于：每一个AlxGa1-xN纳米台阶的厚度为1-10nm。
4.一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)在衬底上生长成核层；
2)在成核层上通过阶梯式改变生长参数，生长出具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层；所述具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层包含多个AlxGa1-xN纳米台阶组，每一个所述AlxGa1-xN纳米台阶组的台阶中Al的含量由最下层至最上层依次递变；
3)在具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层上生长高阻GaN缓冲层。
5.根据权利要求4所述的一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层的制备方法，其特征在于：所述成核层为高温AlN成核层，生长高温AlN成核层时，生长表面温度为1000-1200℃；或者所述成核层为GaN，生长GaN成核层时，生长表面温度为450-550℃；所述成核层为低温AlN成核层，生长表面温度为600-800℃。
6.根据权利要求4所述的一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层的制备方法，其特征在于：步骤2中，生长具有纳米台阶的高阻AlxGa1-xN缓冲层的具体参数是：MO源中TMGa的流量为10～80sccm，TMAl流量的为10～600sccm，NH3的流量为1500～30000sccm，生长表面温度为1000～1100℃。
7.根据权利要求4所述的一种具有纳米台阶递变层的高阻氮化镓基缓冲层的制备方法，其特征在于：步骤3中，生长高阻GaN缓冲层的具体参数是：MO源中TMGa的流量为100～500sccm，NH3的流量为10000～15000sccm，生长表面温度为950～1050℃，反应室气压为10～80mbar，生长速率为1.5～3um/h。
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