[发明专利]一种高质量氧化镓薄膜及其同质外延生长方法

权利要求书

1.一种高质量Ga₂O₃薄膜的同质外延生长方法，其步骤如下：

A、采用熔体导模法制备β-Ga₂O₃单晶衬底（1）；

B、采用MOCVD工艺在清洗并烘干的β-Ga₂O₃单晶衬底（1）上外延生长低温Ga₂O₃薄膜层（2），外延生长温度保持恒定为600℃，外延生长时间为1~2min；

C、采用MOCVD工艺在低温Ga₂O₃薄膜层（2）上外延生长温度渐变Ga₂O₃薄膜层（3），在外延生长过程中，温度从600℃匀速升高到800℃，外延生长时间为10~20 min；

D、采用MOCVD工艺在温度渐变Ga₂O₃薄膜层（3）上外延生长高温Ga₂O₃薄膜层（4），外延生长温度保持恒定为800℃，外延生长时间为15~30min，外延生长完成后降温，从而得到高质量Ga₂O₃薄膜。

2.如权利要求1所述的一种高质量Ga₂O₃薄膜的同质外延生长方法，其特征在于：β-Ga₂O₃单晶衬底（1）的厚度为900~1000μm，低温Ga₂O₃薄膜层（2）的厚度为15~30nm，温度渐变Ga₂O₃薄膜层（3）的厚度为150~170nm，高温Ga₂O₃薄膜层（4）的厚度300~350nm。

3.如权利要求1所述的一种高质量Ga₂O₃薄膜的同质外延生长方法，其特征在于：各层Ga₂O₃薄膜外延生长的反应源均为三甲基镓和高纯氧气，流量分别为5~15 sccm和300~500sccm，生长压强均为15~30 mbar。

4.一种由权利要求1~3任何一项所述方法制备的高质量Ga₂O₃薄膜，其特征在于：依次由β-Ga₂O₃单晶衬底（1），衬底（1）上外延生长的低温Ga₂O₃薄膜层（2），低温Ga₂O₃薄膜层（2）上外延生长的温度渐变Ga₂O₃薄膜层（3），温度渐变Ga₂O₃薄膜层（3）上外延生长的高温Ga₂O₃薄膜层（4）组成。