[发明专利]一种硅衬底上生长氮极性III族氮化物半导体层的方法

摘要

本发明公开了一种硅衬底上生长氮极性III族氮化物半导体层的方法，包括如下步骤：步骤S1、硅衬底的表面清洁；步骤S2、碳化硅中间层的生长；步骤S3、氮极性III族氮化物半导体层的生长，其中：所述硅衬底的上表面为（111）晶面、（100）晶面或（110）晶面的一种，所述硅衬底的表面清洁包括硅衬底的表面清洗，以及在≥1000oC下通入H2进行的表面处理。本发明的优点在于：在硅衬底上生长晶格常数匹配III族氮化物半导体层的碳化硅中间层，且通过控制生长条件可在碳化硅中间层的表面形成碳悬挂键，并搭配后续III族氮化物半导体层的生长调控，在氮气氛富集的环境下进行生长，从而可以同时实现III族氮化物半导体层的高晶体质量和氮极性。

主权项

1.一种硅衬底上生长氮极性III族氮化物半导体层的方法，包括以下步骤：步骤S1、硅衬底的表面清洁；步骤S2、碳化硅中间层的生长；步骤S3、氮极性III族氮化物半导体层的生长；其特征在于：所述步骤S2中碳化硅中间层的生长，是使用气态碳化物和氢气在硅衬底上生长碳化硅中间层，所述碳化硅中间层的生长温度≥1100oC，所述碳化硅中间层的厚度介于10‑200nm之间；所述步骤S3中氮极性III族氮化物半导体层的生长，氮极性III族氮化物半导体层包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层生长前,在温度≥800oC下通入氨气进行碳化硅中间层的表面处理,所述第一半导体层生长时,在五三比（V/III ratio）≥1000下,生长厚度≥0.5um的第一半导体层，随后在第一半导体层上完成第二半导体层的生长以实现完整的氮极性III族氮化物半导体层。