文献类型：专利

专利类型：发明专利

是否失效：否

是否授权：否

申 请 号：CN200910046584.5

申 请 日：20090224

发 明 人：周健华 潘尧波 颜建锋 郝茂盛 周圣明 杨卫桥 李抒智 马可军

申 请 人：上海蓝光科技有限公司 彩虹集团公司 中国科学院上海光学精密机械研究所 上海半导体照明工程技术研究中心

申请人地址：201203 上海市浦东新区张江高科技园区芳春路400号

公 开 日：20101208

公 开 号：CN101509144B

代 理 人：余明伟

代理机构：31219 上海光华专利事务所

语　　种：中文

摘　　要：一种提高铝酸锂(302)面衬底上非极性a(11-20)面GaN薄膜质量的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO<Sub>2</Sub>)(302)面衬底上，在N<Sub>2</Sub>保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min-3E-4mole/min；然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U-GaN)层，TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min-7.5E-4mole/min；接着关闭TMGa的流量计，通入硅烷(SiH<Sub>4</Sub>)或者二茂镁(Cp<Sub>2</Sub>Mg)，生长一层SiNx或者Mg<Sub>3</Sub>N<Sub>2</Sub>阻挡层，厚度为1-100nm，然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN约1um，TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min-1E-3mole/min。通过生长低温保护层，保护铝酸锂衬底不被高温破坏，而高温U-GaN的目的是提高薄膜质量，改善表面平整度。

主 权 项：1.一种提高铝酸锂衬底上非极性a面GaN薄膜质量的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，生长低温保护层：在MOCVD系统中，以铝酸锂(302)面做衬底，在N₂保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓TMGa流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min-3E-4mole/min；步骤二，在低温保护层上生长非掺杂GaN层：然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂U-GaN层，三甲基镓TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min-7.5E-4mole/min；步骤三，在非掺杂GaN层上生长阻挡层：关闭三甲基镓TMGa的流量计，通入硅烷SiH₄或二茂镁Cp₂Mg，生长一层SiNx阻挡层或Mg₃N₂阻挡层，厚度为1-100nm；步骤四，在阻挡层上生长高温U-GaN层：然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN层约1um，三甲基镓TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min-1E-3mole/min。

关 键 词：摩尔流量  铝酸锂  氮气  薄膜质量  生长低温  保护层  升温  面衬  金属有机物化学气相淀积 流量计  反应室压力  低温保护  氢气气氛  三甲基镓  生长高温  氮化镓 非极性 平整度  阻挡层 生长  衬底 硅烷  掺杂  

IPC专利分类号：C30B29/38(20060101);C30B29/40(20060101);C30B25/18(20060101);H01L21/205(20060101)