低成本GaN外延薄膜的制备方法

摘要

低成本GaN外延薄膜的制备方法，属于光电薄膜材料制备技术领域，本发明包括下述步骤：（1）无水镓源前驱液制备：将乙酰丙酮镓粉末溶解在乙酸和丙酸的混合溶剂中，Ga离子浓度为0.1-0.4mol/l，溶解过程中加热、搅拌；然后加入体积为混合溶剂总体积二分之一的甲醇，并进行低压蒸馏去除杂质水；然后停止低压蒸馏和加热，仅搅拌；最后加入乙醇胺，形成无水前驱溶液，浓度为0.1-0.3mol/l；（2）前驱液涂覆：将步骤（1）所得前驱溶液旋涂在基片上；（3）热处理：加热后降温直至室温，即可得到GaN薄膜。本发明所需设备简单，制备工艺简单，只需将所配制无水有机前驱溶液涂覆于基片烧结即可，成本低，重复性好。

主权项

低成本GaN外延薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）无水镓源前驱液制备：将乙酰丙酮镓粉末溶解在乙酸和丙酸的混合溶剂中，Ga离子浓度为0.1‑0.4mol/L，溶解过程中加热、搅拌；然后加入体积为混合溶剂总体积二分之一的甲醇，并进行低压蒸馏去除杂质水；然后停止低压蒸馏和加热，仅搅拌；最后加入乙醇胺，形成无水前驱溶液，浓度为0.1‑0.3mol/L；（2）前驱液涂覆：将步骤（1）所得前驱溶液旋涂在基片上；（3）热处理：将步骤（2）中表面附着液膜的基片置于管式炉中，先通入过量氮气以排除空气，然后关闭氮气开始加热，先以1‑3℃/min的速率从室温升温至120℃，之后以15‑20℃/min的速率升温至750‑800℃时，通入氨气，气体流量控制为20‑60mL/min，继续升温至850‑1000℃，并保温60‑120min，保温结束后停止通入氨气，并自然降温直至室温，即得到GaN薄膜；步骤（1）中乙酸和丙酸混合的体积比为1:1‑2:1；所述基片为c‑Al2O3或（111）Si单晶基片。