[发明专利]一种(Alx 有效
| 申请号： | 201810199731.1 | 申请日： | 2018-03-09 |
| 公开（公告）号： | CN108385062B | 公开（公告）日： | 2020-05-26 |
| 发明（设计）人： | 矫淑杰;聂伊尹;卢洪亮 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | C23C14/08 | 分类号： | C23C14/08;C23C14/35;C23C14/58 |
| 代理公司： | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人： | 张金珠 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 al base sub | ||
本发明公开了一种(AlxGa1‑x)2O3合金薄膜的制备方法，属于半导体材料制造领域。本发明要解决现有磁控溅射方法制备(AlxGa1‑x)2O3合金薄膜存在成本高、不易操作等技术问题。本发明的制备方法是采用磁控溅射法，步骤如下：一、将氧化镓靶材放到设置在真空室底部的靶台上，氧化铝靶材置于氧化镓靶材上；二、然后将衬底设置在氧化镓靶材的正上方，所述衬底与所述氧化铝靶材之间留有间距；三、然后采用真空磁控溅射进行沉积，再高温退火，降温至室温；即得到(AlxGa1‑x)2O3合金薄膜。本发明方法简单，易操作，成本低。
技术领域
本发明属于半导体材料制造领域，具体涉及一种基于氧化镓材料的三元合金(AlxGa1-x)2O3薄膜的制备方法。
背景技术
(AlxGa1-x)2O3(0＜x＜1)是Ga2O3(氧化镓)与Al2O3(氧化铝)组成的固溶体材料，带隙可以从氧化镓的带隙4.9eV调节至氧化铝的带隙6.2eV，通过调节即可使波段范围处于日盲紫外波段，也可与金刚石材料的波段接近，因此在光电探测、深紫外发光、功率器件等众多应用领域具有应用价值。
现有制备(AlxGa1-x)2O3合金薄膜的方法主要包括分子束外延方法、雾化辅助的化学气相沉积和脉冲激光沉积等技术。分子束外延方法采用单独的金属镓源、金属铝源和氧气等离子体源制备(AlxGa1-x)2O3合金薄膜，薄膜的铝和镓的组分可通过金属源的温度控制(Journal of Vacuum ScienceTechnology A:Vacuum,Surfaces,and Films 33,041508(2015))。雾化辅助化学气相沉积采用有机金属源乙酰丙酮化镓和乙酰丙酮化铝雾化后进行生长，薄膜中镓和铝的组分可通过有机物的浓度调节(Japanese Journal ofAppliedPhysics 51(2012)100207)。脉冲激光沉积技术利用(Al0.05Ga0.95)2O3陶瓷靶材制备材料，所得薄膜的组分由靶材的组分决定，很难随意改变。
目前，还未见有利用磁控溅射技术制备(AlxGa1-x)2O3合金薄膜的报道，磁控溅射方法与脉冲激光沉积方法类似，都需通过陶瓷靶材作为原材料进行沉积。通用的磁控溅射技术制备三元化合物需定制特定组分的陶瓷靶材进行溅射，或者采用2个金属靶材进行同时溅射，另外还可以采用2个陶瓷靶材进行溅射。然而，采用制备三元化合物需定制特定组分的陶瓷靶材进行溅射，陶瓷靶材只能固定含量，如需制备不同含量合金薄膜需定制不同的陶瓷靶，成本高。采用2个金属靶材同时进行溅射的方式，对于(AlxGa1-x)2O3合金薄膜，金属铝靶材易“中毒”即易于氧化；因金属镓熔点较低而不能制成金属靶材，镓铝都不能制成单独的金属靶，双金属靶共溅射或者1个陶瓷靶1个金属靶的共溅射均不适用于 (AlxGa1-x)2O3合金薄膜的制备。采用氧化铝，氧化镓双陶瓷靶溅射过程中，需具备双射频溅射功能，对设备要求较高，且操作复杂，成本较高。
发明内容
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