[发明专利]缓解MOCVD工艺中硅衬底与氮化镓薄膜间应力的方法

权利要求书

1.一种缓解MOCVD工艺中硅衬底与氮化镓薄膜间应力的方法，其特征在于，包括： 

步骤A，于硅(111)衬底表面沉积金属铝层； 

步骤B，向MOCVD反应室中通入氨气与三甲基铝，在所述金属铝层上沉积氮化铝成核层，其中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比介于2000～5000之间，所述氮化铝成核层的沉积温度介于1000℃～1500； 

步骤C，向MOCVD反应室中通入氨气与三甲基铝，在所述氮化铝成核层上沉积氮化铝过渡层，其中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比介于1000～2000之间，所述氮化铝过渡层的沉积温度介于1000℃～1500℃之间； 

步骤D，向MOCVD反应室中通入氨气与三甲基铝，在所述氮化铝过渡层上沉积氮化铝缓冲层，其中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比介于1000～2000之间，所述氮化铝缓冲层的沉积温度介于550℃～850℃之间； 

以及，步骤E，在所述氮化铝缓冲层上沉积氮化镓薄膜。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化铝成核层和所述氮化铝过渡层的厚度均介于40nm～100nm之间；所述氮化铝缓冲层的厚度介于5nm～30nm之间。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B沉积氮化铝成核层的过程中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比为3000，所述沉积温度为1050℃～1150℃之间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中氮化铝成核层的沉积温度为1080℃。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中沉积氮化铝过渡层的过程中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比为1500，所述沉积温度为1080℃。 

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D沉积氮化铝缓冲层的过程中，所述氨气与三甲基铝的摩尔比为1500，所述沉积温度为650℃。 

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之前还包 括： 

保持氮化铝成核层沉积温度不变，暂时关闭三甲基铝源，调低通入反应室的氨气流量，并稳定3min～5min后，重新通入三甲基铝至沉积氮化铝过渡层所需的氨气与三甲基铝的摩尔比。 

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D之前还包括： 

暂时关闭三甲基铝源，按照预设速率降温至氮化铝缓冲层的沉积温度后，重新通入三甲基铝来生长氮化铝缓冲层。 

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤E之前还包括： 

在MOCVD反应室中，在1000℃以上，氨气气氛下对所述氮化铝缓冲层退火3min～10min。 

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括： 

在MOCVD反应室中，对硅(111)衬底进行高温烘烤，该高温烘烤在氢气环境下进行，高温烘烤的温度应当高于1000℃。