[发明专利]一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法

权利要求书

1.一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是该方法包括以下步骤：

1）将单晶衬底放入反应室，高温烘烤；将单晶衬底放入MOCVD反应室内，升温至1050-1180℃，反应室压力50-100torr，氢气气氛烘烤10分钟；

2）降温至850-1180℃，反应室压力50-200torr，通入三甲基铝，在单晶衬底上生长0.5-3nm厚铝浸润层；

3）通入高纯氨气，在铝浸润层上生长30-300nm厚AlN缓冲层，切换三甲基铝至旁路；

4）氨气保护变温至850-1180℃，反应室压力30-200Torr，通入三甲基镓，在氮化铝AlN缓冲层上生长1-5nm厚GaN，切换三甲基镓至旁路，通入三甲基铝，在GaN上生长1-5nm厚AlN，切换三甲基铝至旁路，通入三甲基镓，依次生长GaN/AlN超晶格缓冲层，超晶格的总周期数5-30个，厚度10-300nm，关闭三甲基铝；

5）温度1060℃，压力200Torr，通入三甲基镓，在GaN/AlN超晶格缓冲层上生长2μm厚GaN单晶薄膜；关闭三甲基镓；

6）氨气保护降至室温，取出。

2.根据权利要求1所述的一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是所述单晶衬底是碳化硅SiC、蓝宝石、硅Si、绝缘体上硅SOI，适用于外延生长氮化物单晶薄膜的衬底材料。

3.根据权利要求1所述的一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是工艺步骤5）氨气保护升温至1050℃，压力200Torr，通入硅烷生长3μm厚n型GaN，关闭三甲基镓和硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是工艺步骤5）氨气保护降温至780℃，压力500torr，通入三甲基镓、三甲基铟生长500nm厚InGaN，关闭三甲基镓、三甲基铟。

5.根据权利要求1所述的一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是工艺步骤5）降温至1020℃，压力100Torr，通入二茂镁、三甲基镓生长500nm厚的p型GaN，关闭二茂镁、三甲基镓。

6.根据权利要求1所述的一种氮化物单晶薄膜的应变调控方法，其特征是工艺步骤5）氨气保护降温至780℃，氮气作载气，压力300torr，通入三甲基铝、三甲基铟、三甲基镓生长300nm厚的InAlN，关闭三甲基铝、三甲基铟、三甲基镓。