[发明专利]一种提高半绝缘氮化镓单晶电阻率均匀性的Fe掺杂方法

摘要

本发明公开了一种提高半绝缘氮化镓单晶电阻率均匀性的Fe掺杂方法。将表面清洁的蓝宝石衬底放入系统炉中，进行无Fe掺杂的GaN基片生长，GaN层厚度控制在5um内；通入二茂铁载气H₂；通入NH₃；通入HCl；共15分钟，生长温度1020℃，二茂铁源温度40℃；只通入二茂铁载气H₂；通入NH₃，共10分钟，进行1020℃下退火；交替重复步骤二与步骤三；总共生长两小时后，半绝缘GaN单晶生长完毕；降温取出GaN单晶片。通过该方法进行Fe元素的掺杂可以提高掺杂的均匀性，进而提高半绝缘GaN单晶电阻率的均匀性。

主权项

一种提高半绝缘氮化镓单晶电阻率均匀性的Fe掺杂方法，其特征在于，Fe掺杂方法有以下工艺步骤：步骤一.将表面清洁的蓝宝石衬底放入氢化物气相外延系统炉中，进行无Fe掺杂的氮化镓基片生长，氮化镓层厚度控制在5um以内；步骤二.进行Fe掺杂氮化镓单晶生长，通入二茂铁载气H₂ ，流量100‑120ml/min；通入NH₃，流量1000‑1100ml/min；通入HCl，流量50‑55ml/min；三种气体共通入15分钟，单晶生长温度1020℃，二茂铁源温度40℃；步骤三.暂停Fe掺杂氮化镓单晶生长，只通入二茂铁载气H₂ ，流量100‑120ml/min，通入NH₃ ，流量1000‑1100ml/min，两种气体共通入10分钟，然后进行氮化镓退火；步骤四.交替重复步骤二与步骤三进行链式Fe掺杂半绝缘氮化镓单晶生长；步骤五.步骤二至步骤四总共生长时间两小时后，半绝缘氮化镓单晶生长完毕；步骤六.降温并取出氮化镓单晶片。