利用原位掩膜进行外延生长氮化物单晶薄膜的方法

摘要

本发明针对现有的单晶薄膜生产中相邻窗口区域的外延晶体取向不一致引起倾斜晶界和界面起伏及工艺复杂，易引起二次污染的问题，公开了一种掩膜制备工艺简单，同时可提高外延薄膜晶体质量的利用原位掩膜进行外延生长氮化物单晶薄膜的方法，它以氮化物的两步法生长技术为基础，对衬底预处理后，通入氨气和(稀释的)硅烷形成原位SiN_x掩膜覆盖衬底的部分表面，然后在未被覆盖的衬底上生长缓冲层和氮化物单晶薄膜。本发明具有工艺简单，无二次污染，能有效提高氮化物单晶薄膜的晶体质量的优点。

主权项

1、一种利用原位掩膜进行外延生长氮化物单晶薄膜的方法，其特征是它包括以下步骤：第一步，对衬底进行预处理，将衬底放入MOCVD、MBE、HVPE或UHVCVD的反应室中，在氢气气氛下以1000℃～1200℃烘烤衬底以去除表面的沾污；第二步，将上述预处理过的衬底降温至400℃～800℃，在200～760torr的压力下通入氨气和硅烷，在衬底表面随机形成岛状SiNx掩膜；第三步，通入镓源，在未被SiNx掩膜覆盖的衬底表面生长出厚度为0.01～0.1微米的缓冲层，控制缓冲层的高度低于SiNx掩膜的高度，关闭镓源；第四步，在700℃～1100℃和100～300torr，再通入氨气和有机源生长得到一定厚度的氮化物单晶薄膜。