[发明专利]一种利用原子层沉积一步法可控制备不同氧氮含量的GaON薄膜的方法

权利要求书

1.一种利用原子层沉积一步法可控制备不同氧氮含量的GaON薄膜的方法，其特征在于，采用等离子体增强的原子层沉积PEALD方法制备GaON薄膜，镓源、氧源和氮源分别是三甲基镓TMG、O₂和NH₃；将NH₃与O₂同时通入反应腔室，调节电源功率使两种气体同时产生等离子体，然后通过改变通入腔体的NH₃与O₂的流量比，调配反应腔室生长温度以及TMG通入反应腔室的时间，从而实现对GaON薄膜中氧氮含量和薄膜性能的调控。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：

a. 在以惰性气体为载气的反应腔室内放入衬底；

b. 在反应腔室内通入前驱体TMG，在衬底表面进行吸附；

c. 用惰性气体对衬底表面进行吹扫，吹扫除去多余的前驱体TMG；

d. 在反应腔室内同时通入NH₃与O₂，电源施加一定功率使两种气体产生等离子体，与吸附在衬底表面的前驱体TMG发生反应；

e. 用惰性气体对衬底表面进行吹扫，吹走多余的等离子体NH₃与O₂；

f. 步骤b, c, d, e被依次循环执行多次，以形成预定厚度的GaON薄膜；其中：

步骤b中，通入TMG的时间为0.01~2秒；

步骤d中，等离子体通入的时间为5-90秒，气体总流量为10-300 sccm，等离子体的功率为50-300W。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a, c和 e中，惰性气体均为Ar气。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，反应腔室内的生长温度为100℃~400℃，反应腔室内的真空度为1-5 mbar。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，反应腔室内的生长温度为200℃~300℃，反应腔室内的真空度为1-2 mbar。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c，e中，惰性气体通入的时间为2-20秒。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤d中，等离子体通入时间为40-60秒，气体总流量为80~200 sccm,等离子体的功率为150-250W。

8.如权利要求2所述的方法， 其特征在于，步骤d中，0:100＜NH₃与O₂气体流量比＜100:0。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤f中，GaON薄膜的厚度为1~50nm。