[发明专利]一种在蓝宝石上外延GaN层的方法有效
| 申请号： | 201911117648.6 | 申请日： | 2019-11-15 |
| 公开（公告）号： | CN110938869B | 公开（公告）日： | 2020-12-15 |
| 发明（设计）人： | 刘新科;刘治文;高博 | 申请（专利权）人： | 深圳第三代半导体研究院 |
| 主分类号： | C30B29/40 | 分类号： | C30B29/40;C30B25/18;H01L21/02 |
| 代理公司： | 北京中知法苑知识产权代理有限公司 11226 | 代理人： | 阎冬 |
| 地址： | 518055 广东省深圳市*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 蓝宝石 外延 gan 方法 | ||
1.一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，包括以下步骤：
步骤1：对蓝宝石衬底进行预处理腐蚀，取适量浓H3PO4溶液倒入烧杯，使用加热炉升温加热腐蚀液，用耐高温温度计测量腐蚀液温度，待浓H3PO4溶液温度保持稳定后，进行30～60min的腐蚀；
步骤2：在蓝宝石衬底上用化学气相沉积法(CVD)生长MoS2缓冲层，采用MoO3作为钼源，硫粉作为硫源；
步骤3：利用NH3为氮源，TMGa为镓源，进行金属有机物化学气相沉积(MOCVD)，在MoS2缓冲层上生长GaN薄膜；
步骤4：利用AFM和PL表征GaN外延层；
其中，所述MoS2缓冲层的成核及形成为准二维生长，所述GaN外延层的粗糙度小于0.2nm、表面无裂纹且原子级光滑。
2.如权利要求1所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于所述步骤1中浓H3PO4溶液保持在270±10℃的温度。
3.如权利要求1所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于所述步骤2中仅生长单层MoS2缓冲层。
4.如权利要求1所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于所述步骤2中硫粉和MoO3的质量比在50:1到30:1之间。
5.如权利要求4所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于所述步骤2中硫粉和MoO3的质量比为50:1。
6.如权利要求1所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于所述步骤3中GaN薄膜的厚度为3-20μm。
7.如权利要求1所述的一种在蓝宝石上外延GaN层的方法，其特征在于，步骤2中蓝宝石衬底为单晶蓝宝石。
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