一种生长氧化锌薄膜的装置及方法

摘要

本发明公开了一种生长氧化锌薄膜的装置，包括：衬底基座、三路射流进气喷管、辅气吹嘴、衬底旋转机构和不锈钢外壳。兼顾了氧化锌薄膜P型掺杂适宜采用低生长温度，而结晶质量提高适宜采用高生长温度的特殊要求。将衬底基座设计成双温区，下部为恒温区，工作时处于高温状态，由热容大的加热器、控温探头和保温层构成；上部为调温区，由热容小导热好的衬底托盘、衬底、测温探头和隔热层构成，通过控制进入导热托盘与隔热层间隙的调温气体的开关时间和吹气流量来实现低温P型掺杂生长和高温快速退火的温度周期调制。本发明同时公开了一种生长氧化锌薄膜的方法。利用本发明，能提高氧化锌薄膜结晶质量和实现均匀生长，并满足制备短波长光电器件需要。

主权项

1.一种生长氧化锌薄膜的装置，其特征在于，该装置包括：衬底基座(1)，位于反应室的中部，用于实现氧化锌薄膜的高低温周期交替生长；三路射流进气喷管(2)，一端分别独立连接于反应室外供应有机锌源、氧源和掺杂剂源的管路，另一端位于衬底基座(1)上衬底基片的上方，能够为衬底基片提供有机锌源、氧源和掺杂剂源，用于克服源料间的预反应和实现有效掺杂；辅气吹嘴(3)，一端连接于反应室外的供应辅气的管路，另一端位于衬底基座(1)上衬底基片的上方，在氧化锌薄膜生长过程中向反应室内通入起吹扫作用的气体，吹扫所述源气的热反流气体反应产生的大分子团，保证洁净生长；衬底旋转机构(4)，其旋转轴连接于衬底基座(1)上的衬底托盘的底部，用于带动衬底基座(1)上的衬底托盘和衬底高速旋转，实现均匀生长；不锈钢外壳(5)，用于生长氧化锌薄膜装置的密封；调温气体管道(6)，其进气管一端连接于反应室外供应调温气体的管路，另一端连接到衬底基座(1)上的调温气体进气口，用于向衬底基座(1)内通入调温气体，出气管一端连接于衬底基座(1)上的调温气体出气口，另一端连接到反应室外排调温气体的管路，用于排出通入到衬底基座(1)内的调温气体；反应室抽气口(7)，位于反应室的下部，用于抽走反应室的载气、辅气、扩散到反应室内的部分调温气体及残余的源气。