[发明专利]基于a面6H-SiC衬底上a面GaN缓冲层上InN半导体器件的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于a面6H-SiC衬底上a面GaN缓冲层上InN半导体器件的制备方法，步骤是：（1）将a面6H-SiC衬底置于MOCVD反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底进行热处理；（2）在a面SiC衬底上生长厚度为100-200nm，温度为600-800℃的无应力AlInN成核层；（3）在所述无应力AlInN成核层之上生长厚度为1000-2000nm，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm的高V-Ш比a面GaN缓冲层；（4）在GaN缓冲之上用PECVD在200-250℃淀积3-9s的SiNx插入层；（5）在SiNx插入层之上生长厚度为2000-4000nm，镓源流量为50-200μmol/min，氨气流量为1000-3000sccm的低V-Ш比a面GaN缓冲层；（6）在缓冲层上再生长厚度为15-30nm，铟源流量为90-250μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm的InN材料。本发明具有质量高、表面平整的优点，可用于制作InN基发光器件。

主权项

一种基于a面6H‑SiC衬底上a面GaN缓冲层上InN半导体器件的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：（1）将a面6H‑SiC衬底置于金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底进行热处理，反应室的起始真空度小于2×10‑2Torr，衬底加热温度为900‑1200℃，时间为5‑10min，通入混合气之后反应室压力为20‑760Torr；（2）在温度为600‑800℃的条件下，在热处理后的a面6H‑SiC衬底上生长厚度为100‑200nm的无应力AlInN成核层；（3）通入镓源和氨气，在所述无应力AlInN成核层之上生长厚度为1000‑2000nma面GaN缓冲层；（4）将生长完缓冲层的a面GaN材料放入等离子体增强化学气相淀积（PECVD）反应室，并向反应室中通入氨气和硅烷，在200‑250℃以及压力为600‑800mTorr下反应生成一层SiNx作为材料的插入层，反应时间为3‑9s；（5）再回到金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，通入镓源和氨气，在所述SiNx插入层之上生长厚度为2000‑4000nma面GaN缓冲层。（6）通入铟源和氨气，在缓冲层上生长厚度为15‑30nmInN基材料，铟源流量为80‑160μmol/min，氨气流量为1000‑5000sccm。