[发明专利]一种双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法

权利要求书

1.一种双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

①在置于反应腔中的衬底上依次生长出低温缓冲层和高温缓冲层；

②采用双元素delta掺杂法在所述高温缓冲层上生长p型GaN基层材料，掺杂杂质的元素为Mg和Zn，或Mg和O，或Mg和Si，其中，Mg元素为主要掺杂元素，Zn或O或Si元素为辅助掺杂元素，主要掺杂元素与辅助掺杂元素的比在300~1000之间。

③采用热退火方法对杂质元素进行激活。

2.根据权利要求1所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：所述的掺杂杂质分别使用CP₂Mg、DEZn、O₂、SiH₄作为Mg源、Zn源、O源，Si源。

3.根据权利要求2所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：步骤②中，所述双元素delta掺杂是在温度为700℃-1200℃条件下，进行50-300个周期的生长，每个周期包含以下步骤：

1)通入N源，Ga基三族源，生长GaN基非故意掺杂层；

2)切断三族源20-45s，使所述GaN基非故意掺杂层表面跟氨气充分接触；

3)通入主要掺杂元素Mg和辅助掺杂元素Zn或O或Si元素，通入时间为20-35s。

4.根据权利要求3所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：步骤1)中，采用NH₃、TMGa、TMAl、TMIn分别作为N源、Ga源、Al源、In源，采用H₂作为载气生长GaN基非故意掺杂层，所述Ga基三族源为Ga源、Al源、以及In源。

5.根据权利要求1所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：步骤①中，采用MOCVD方法生长所述低温缓冲层、高温缓冲层和p型GaN基材料，所述反应腔为MOCVD反应腔。

6.根据权利要求5所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：所述低温缓冲层和高温缓冲层生长温度范围分别为：500℃-650℃、1080℃-1200℃。

7.根据权利要求1所述的双元素delta掺杂生长P型GaN基材料的方法，其特征在于：热退火是在N₂环境下进行的，退火温度为500℃-950℃，退火时间为30s-600s。