[发明专利]GaN半导体材料的异质外延方法

摘要

本发明公开了一种GaN半导体系列材料的异质外延方法。该方法是在SiC衬底(111)面和蓝宝石衬底(0001)面上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD工艺，首先淀积过渡层和掩膜，并按照涉及图案刻蚀掩膜，进入并暴露出缓冲层AlN作为生长种子区域；然后将该种子区GaN的生长温度置于1050～1100℃的范围，压力置于40tor左右，在种子区的缓冲层AlN上成核形种子，并以金字塔式外延生长，即在种子区以纵向垂直生长为主，横向缓慢生长，当垂直生长到适当高度后，改变生长工艺参数，在线进入SiN掩膜上部覆盖的冠状生长过程，即从长成的塔顶部开始，以横向悬挂生长为主，纵向缓慢生长。本发明具有工艺简单，薄膜质量高之优点，可用于对低缺陷密度半导体薄膜材料的制备。

主权项

1.一种GaN半导体材料的异质外延方法，在SiC衬底(111)面和蓝宝石衬底(0001)面上，利用金属有机物化学气相淀积MOCVD工艺，首先，淀积过渡层和掩膜，并按照涉及图案刻蚀掩膜，进入并暴露出缓冲层A1N作为生长种子区域；然后，将该种子区GaN的生长温度置于1050～1100℃的范围，压力置于40tor左右，按如下过程生长出完整平滑的低缺陷密度薄膜：(1)GaN在种子区的缓冲层AlN上成核形种子，并以金字塔式外延生长，即在种子区以纵向垂直生长为主，横向缓慢生长；(2)垂直生长到适当高度，通过改变生长工艺参数，在线进入SiN掩膜上部覆盖的冠状生长过程，即从长成的塔顶部开始，以横向悬挂生长为主，纵向缓慢生长。