氮化镓薄膜制备技术及专用装置

摘要

本发明公开了一种氮化镓薄膜的制备方法和专用设备,它以高纯镓和氮气作源物质,采用双流供气方式,向沉积区输送经过离化的具有化学活性的反应气体,在较低温度(500—600℃)下,通过载能镓离化团簇束和N⁺离子束直接在衬底进行化学反应生成氮化镓晶体薄膜。本发明还提出用ZnO作缓冲层实现在Si衬底上生长氮化镓晶体膜,进一步降低了氮化镓薄膜的生产成本。

主权项

1、一种制备氮化镓薄膜的装置，该装置安装在高真空镀膜机真空室中，由蒸发室、离化室、射频离子枪、样品架和加热碘钨灯组成，其特征在于：蒸发室中心部位有细颈喷嘴石英坩埚，坩埚喷嘴朝上，外绕螺旋状电热钨丝，钨丝电流0-200A连续可调；坩埚及电热丝外加多层不锈钢反射层作热屏蔽，并内置铂—铑热电偶测温；离化室为一不锈钢园筒，上顶中央开有一个园孔，以引出离化团簇，下底与蒸发室相连，并使石英坩埚喷嘴对准离化室中轴；沿中轴置有螺旋状阳极并外套环形电子枪，均用钨丝绕成，其中电子枪的加热电流0-30A可调，阳极电压0-300V可调；离化室侧壁有氮气进气孔，阳极和电子枪正面放置样品架，上加负高压，后面用两只1000W碘钨灯对样品进行辐射加热；在样品架的正面水平方向放置有射频离子枪，射频功率由两个环形铜电极以电容耦合方式输入。