一种在图形衬底上生长氮化物薄膜外延层的方法

摘要

本发明涉及一种在图形衬底上生长氮化物薄膜外延层的方法，利用在图形衬底上的低温层处理技术解决衬底台面上侧向外延生长的问题，进一步改善整个外延层的晶体质量，从而有效的提高外延层内量子效率。本发明能有效控制台面上的侧向外延生长，有利于图形衬底上的漏电、抗静电ESD等电性参数性能提高，最终相对在图形衬底上一般正常结构生长的外延层结构，亮度可提高15～25％，ESD可以从HM1000V提高到HM8000V以上。

主权项

一种在图形衬底上生长氮化物薄膜外延层的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，采用干法腐蚀或湿法腐蚀的方法在衬底上制作图形，形成图形衬底；步骤二，采用MOCVD技术，利用高纯NH3做N源，高纯H2或N2做载气，三甲基镓TMGa或三乙基镓TEGa、三甲基铟TMIn和三甲基铝TMAl分别作为Ga源、In源和Al源，在MOCVD反应室中把图形衬底加热到1100℃-1200℃，用H2或N2或者H2和N2的混合气体作为载气，高温烘烤200-1000秒；步骤三，把图形衬底温度降至500-650℃，通入三甲基镓TMGa或三乙基镓TEGa和NH3生长氮化镓侧向外延诱导层；步骤四，分解较小的氮化镓侧向外延诱导层；氮化镓侧向外延诱导层生长完毕之后，停止向反应室中通入三甲基镓TMGa，继续向反应室中通入NH3及载气，同时把生长温度升高到1100℃-1200℃，当升到1100℃-1200℃后，恒温50-300秒；步骤五，重复步骤三至步骤四n次，其中n为整数，n≥1；步骤六，继续向反应室中通入NH3及载气，将衬底温度保持在1000℃-1100℃，同时向反应室中通入三甲基镓TMGa，在该高温下完成最终的氮化镓大岛间的侧向外延生长过程，并生长高质量的GaN外延层；步骤七，在此GaN外延层的基础上继续外延生长GaN基发光二极管的结构。