[发明专利]一种异质衬底上GaN连续厚膜的外延生长方法在审
| 申请号： | 201711400432.1 | 申请日： | 2017-12-22 |
| 公开（公告）号： | CN108172501A | 公开（公告）日： | 2018-06-15 |
| 发明（设计）人： | 杨学林;沈波;张洁;冯玉霞;沈剑飞;魏来;杨志坚;王新强 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02 |
| 代理公司： | 北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11360 | 代理人： | 李稚婷 |
| 地址： | 100871*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 衬底 异质 厚膜 外延生长 氮化镓 过滤层 位错 氮化铝成核层 氮化镓外延层 材料外延 电子器件 铝镓氮层 外延工艺 异质结构 低成本 垂直 生长 | ||
1.一种异质衬底上GaN连续厚膜的外延生长方法，包括如下步骤：
1)在异质衬底上生长一层氮化铝成核层；
2)在成核层上生长铝镓氮层，其中Al的摩尔组分为15-30％；
3)在铝镓氮层上生长氮化镓位错过滤层；
4)在氮化镓位错过滤层上生长氮化镓外延层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成核层、铝镓氮层、氮化镓位错过滤层和氮化镓外延层的生长方法选自金属有机化合物气相外延、分子束外延、氢化物气相外延和气相外延中的一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述异质衬底是硅衬底或碳化硅衬底。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)生长氮化铝成核层的温度为600-1200℃，压力为10-200mbar。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)生长铝镓氮层的温度为800-1200℃，压力为10-300mbar。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)生长氮化镓位错过滤层的温度为800-1200℃，压力为10-300mbar，V/III比为1000-8000。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)生长氮化镓外延层的温度为800-1200℃，生长压力为10-800mbar，V/III比为500-8000。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化铝成核层厚度为50nm-2μm，铝镓氮层厚度为50nm-2μm，氮化镓位错过滤层厚度为50nm-2μm。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氮化铝成核层厚度为100-400nm，铝镓氮层厚度为200-600nm，氮化镓位错过滤层厚度为200nm-1.5μm。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)生长的氮化镓外延层厚度为1μm-20μm。
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