一种在大晶格失配基底上异质外延生长锑化物半导体的方法

摘要

一种在大晶格失配基底上异质外延生长锑化物半导体的方法，属于半导体材料制备技术领域。本发明是在生长锑化物半导体前，以其他物理沉积(如磁控溅射)薄膜制备技术预先在硅衬底上沉积铝(或AlSb)薄层。再将样品加载在MOCVD系统中外延生长。生长开始前只通入Sb有机源，然后在位退火，使铝(或AlSb)薄层锑化，形成稳定的AlSb缓冲层结构。当锑化物生长开始时，已经存在的AlSb缓冲层结构将提升锑化物半导体层覆盖度。整个生长过程没有在MOCVD系统中引入有机铝源，避免了设备的铝污染。该方法不仅可以提升锑化物在大晶格失配衬底上的表面覆盖度，而且可以避免铝源在设备中的记忆效应。

主权项

一种在大晶格失配基底上异质外延生长锑化物半导体的方法，其步骤如下：(1)以800～1000w的直流磁控溅射功率，在Si衬底上溅射30～60nm厚的铝层或锑化铝层，溅射完成后冷却衬底至室温；(2)将溅射铝层的Si衬底载入到MOCVD反应室中，在200～300mbar、500～600℃的条件下，以氢气为载气，通入TESb有机源30～60s,使铝层锑化，得到锑化铝层；(3)在MOCVD反应室中，在650～800℃条件下原位退火2～3分钟，使步骤(2)得到的锑化铝层或步骤(1)直接得到的锑化铝层形成稳定的岛状锑化铝缓冲结构；(4)在MOCVD反应室中，在500～600℃、200～300mbar条件下，以氢气为载气，同时输入气相的TESb有机源和TMGa有机源20～30min，从而在岛状锑化铝缓冲结构的表面得到厚度为0.3～0.7微米的GaSb薄膜层。