Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden von Galliumnitridschichten mit Bauelementqualität auf Siliziumsubstraten

摘要

Atomschichtabscheidung (ALD) wird für das Heteroepitaxiefilmwachstum bei Reaktionstemperaturen im Bereich von 80–400°C verwendet. Das Substrat und die Filmmaterialien sind vorzugsweise ausgewählt, um die hinsichtlich der Domäne angepasste Epitaxie (DME) zu nutzen. Ein Laserausheilungssystem wird verwendet, um Abscheidungsschichten nach der Abscheidung durch ALD thermisch auszuheilen. In bevorzugten Ausführungsformen wird auf ein Siliziumsubstrat eine AlN-Keimbildungsschicht gelegt und durch einen Laser ausgeheilt. Danach werden GaN-Bauelementschichten über der AlN-Schicht durch einen ALD-Prozess aufgebracht und dann durch einen Laser ausgeheilt. In einer weiteren Beispielausführungsform wird eine Übergangsschicht zwischen der GaN-Bauelementschicht und der AlN-Keimbildungsschicht aufgebracht. Die Übergangsschicht weist ein oder mehrere verschiedene Übergangsmaterialschichten mit jeweils einer AlxGa1-x-Verbindung auf, wobei die Zusammensetzung der Übergangsschicht von AlN zu GaN kontinuierlich verändert wird.