一种利用温度调制提高氮化铝薄膜晶体质量的生长方法

摘要

本发明公开一种利用温度调制提高氮化铝薄膜晶体质量的生长方法，是在MOCVD设备中进行的，包括烘烤、成核、温度调制外延生长、再外延生长四个阶段。本发明方法通过原位温度调制技术，在氮化铝成核层生长后的外延生长过程中通过调制生长温度，改变氮化铝生长速率和应力，从而使得部分位错在此时发生弯折，最终产生合并而湮灭，达到降低的氮化铝薄膜中位错密度，提升晶体质量的目的。本发明的优点：在氮化铝材料外延生长过程中引入温度调制层的方法简单易行，外延材料性能好，是实现氮化铝薄膜高质量外延生长的有效解决方案。

主权项

一种利用温度调制提高氮化铝薄膜晶体质量的生长方法，是在MOCVD设备中进行的，其特征是包括如下步骤：（1）将衬底放入金属有机物化学气相沉积系统中，通入氢气作为载气，在高温1050～1100℃、高压100～200torr下加热烘烤3～5min，清洁衬底表面；（2）通入氢气作为载气，降低温度至850～950℃，压力为50～100torr，通入氨气，其流量为300～1000sccm，同时通入三甲基铝，其流量为100～150sccm，在衬底上外延生长低温氮化铝成核层；（3）通入氢气作为载气，保持压力为50～100torr，升温至1250～1350℃，而后降温至850～950℃，再次升温至1250～1350℃，进行温度调制；在温度调制期间继续通入氨气，其流量为1000～1500sccm和三甲基铝，其流量为100～150sccm，在成核层上外延生长温度调制层；（4）通入氢气作为载气，保持温度为1250～1350℃，压力为50～100torr，继续通入氨气，其流量为1500～2500sccm和三甲基铝，其流量为100～150sccm，在温度调制层上外延生长高温外延层。