[发明专利]一种高质量GaN薄膜及其制备方法

摘要

一种高质量GaN薄膜及其制备方法，属于半导体技术领域，可解决现有GaN薄膜位错多、压力大、结构不稳定、工艺复杂的问题，该结构包括蓝宝石衬底，依次层叠形成在所述衬底（111）晶面上的形核层、第一非掺杂GaN层、SiN_x掩膜层、SiN_x钝化层、第二非掺杂GaN层，所述SiN_x掩膜层生长结束后进行原位脉冲分解。由于SiN_x掩膜层会覆盖GaN表面的非位错处，在第一非掺杂GaN层原位脉冲分解过程中，由于裸露的位错处热稳定性相对较差，会优先分解，进而形成多孔状结构，再生长SiN_x钝化层、第二非掺杂GaN层，最终制备出高质量GaN薄膜。本发明的制备方法大大提高了薄膜的晶体质量。

主权项

1.一种高质量GaN薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，通过原位生长法，依次在蓝宝石衬底晶面上生长形核层、第一非掺杂GaN层和SiN_x掩膜层；第二步，将第一步所得样品置于NH₃和H₂混合气氛中进行原位脉冲分解后，第一非掺杂GaN层呈多孔状结构；第三步，在第二步所得样品结构上生长SiN_x钝化层；第四步，在第三步所得样品结构上再生长第二非掺杂GaN层，第二非掺杂GaN层在未被SiN_x掩膜层覆盖的位置形核并进行三维生长，形成形核岛，下面为第一非掺杂GaN层分解后留下的空洞；第五步，第四步中的形核岛逐渐合并，最终形成第二非掺杂GaN层。