制备氮化镓单晶薄膜材料的装置及方法

摘要

本发明公开了一种制备氮化镓单晶薄膜材料的装置及方法。装置为真空室(1)两端分别连通氮气管(2)、氯化氢气管(3)、氨气管(4)和排气管(8)，室内置有内置反应腔(14)的源区(5)和内置旋转支撑架(7)的生长区(6)，反应腔(14)中置有金属镓(13)；方法为将覆有氮化铝膜和氮化镓膜的衬底置于支撑架上，并使真空室处于氮气氛后将源区和生长区的温度升至500～550℃下2.5～3小时，再向真空室通入氨气和氮气，并将源区的温度升至850～900℃、生长区的温度升至1030～1070℃后，在继续通入氮气和氨气的同时，先由氯化氢气管加入氮气，再由其加入氯化氢气，并使支撑架旋转，而制得氮化镓单晶薄膜材料。它制得的氮化镓单晶薄膜材料的品质极高。

主权项

1. 一种制备氮化镓单晶薄膜材料的装置，包括真空室(1)的两端分别连通有进气管和排气管(8)、室内的生长区(6)中置有衬底(9)，其特征在于：(a)所说进气管为氮气管(2)、氯化氢气管(3)和氨气管(4)，所说氮气管(2)的开口位于真空室(1)的上端，所说氯化氢气管(3)与位于真空室(1)内源区(5)中的反应腔(14)的一端相连通，反应腔(14)的另一端与氯化镓气管(11)相连通，所说氯化镓气管(11)的另一端为开口，所说氨气管(4)伸入真空室(1)内且其端口为封闭状，其面向氯化镓气管(11)开口处的一面置有喷口(10)；(b)所说反应腔(14)中置有金属镓(13)；(c)所说衬底(9)位于所说氯化镓气管(11)开口处下方的生长区(6)中的支撑架(7)上，所说支撑架(7)为旋转支撑架；(d)所说源区(5)中的温度为850～900℃，生长区(6)中的温度为1030～1070℃。