[发明专利]用于氮化镓高温退火的保护结构及其应用

权利要求书

1.一种用于氮化镓高温退火的保护结构，其特征在于包括：依次层叠设置在氮化镓材料表面的第一保护层、第二保护层和第三保护层，所述第一保护层、第二保护层和第三保护层的材质包括AlN。

2.根据权利要求1所述的保护结构，其特征在于：所述第一保护层和第二保护层是采用物理和/或化学气相沉积方式生长形成的，并且所述第二保护层的生长温度低于所述第一保护层的生长温度；

优选的，所述第一保护层的生长温度为1100～1200℃，生长时间为1～3min，所述第二保护层的生长温度为600～800℃，生长时间为4～10min；

优选的，所述第一保护层是在保护气体气氛下生长形成的；优选的，所述保护气体气氛包括氮气气氛。

3.根据权利要求1所述的保护结构，其特征在于：所述第一保护层的厚度为1～10nm，所述第二保护层的厚度为5～25nm。

4.根据权利要求1所述的保护结构，其特征在于：所述第三保护层为低应力AlN；优选的，所述第三保护层的厚度为120～270nm；和/或，所述第三保护层是采用物理和/或化学气相沉积方式生长形成的；优选的，所述第三保护层是采用溅射方式形成的；所述第三保护层的生长温度为200～400℃。

5.一种氮化镓高温退火激活的方法，其特征在于包括：在氮化镓材料表面形成如权利要求1-4中任一项所述的保护结构，之后在常压、1200℃以上的温度条件下对所述氮化镓材料进行退火。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述退火的温度为1200～1250℃，时间为5～30min；

优选的，所述退火是在氮气气氛中进行的。

7.一种P型氮化镓材料的制备方法，其特征在于包括：

在氮化镓材料内掺入受主杂质；

采用物理和/或化学气相沉积方式在所述氮化镓材料上依次生长第一保护层、第二保护层和第三保护层，制得保护结构，其中，所述第二保护层的生长温度低于所述第一保护层的生长温度，所述第一保护层、第二保护层和第三保护层均为AlN层；

将表面覆盖有所述保护结构的氮化镓材料在常压、1200℃以上条件下退火，以将氮化镓材料中的受主杂质激活，制得P型氮化镓材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第一保护层的生长温度为1100～1200℃，生长时间为1～3min，所述第二保护层的生长温度为600～800℃，生长时间为4～10min；

优选的，所述第一保护层的厚度为1～10nm，所述第二保护层的厚度为5～25nm；

优选的，所述第三保护层的生长温度为200～400℃；优选的，所述第三保护层的厚度为120～270nm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述退火的温度为1200～1250℃，时间为5～30min；优选的，所述退火是在氮气气氛中进行的。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于还包括：将P型氮化镓材料上的所述保护结构去除。