[发明专利]基于m面SiC衬底的非极性m面GaN薄膜的MOCVD生长方法

摘要

本发明公开了一种基于m面SiC衬底非极性m面GaN薄膜的MOCVD生长方法，主要解决常规非极性GaN生长中质量差、工艺复杂的问题。其生长步骤是：(1)将m面SiC衬底置于MOCVD反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底进行热处理；(2)在m面SiC衬底上生长厚度为20-50nm，温度为550-680℃的低温AlN层；(3)在所述低温AlN层上生长厚度为100-300nm，温度为1000-1200℃的高温AlN层；(4)在所述高温AlN层上生长厚度为200-500nm，温度为600-800℃的AlInN层；(5)在所述AlInN层上生长镓源流量为10-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm的高V-III比非极性m面GaN层；(6)在所述高V-III比非极性GaN层上生长镓源流量为20-200μmol/min，氨气流量为500-5000sccm的低V-III比非极性m面GaN层。本发明具有高质量，工艺简单的优点，用于制作非极性m面GaN发光二极管。

主权项

1.一种基于m面SiC衬底的非极性m面GaN薄膜的MOCVD生长方法，包括如下步骤：(1)将m面SiC衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底进行热处理，反应室的真空度小于2×10^-2Torr，衬底加热温度为950-1250℃，时间为5-15min，反应室压力为20-760Torr；(2)在热处理后的m面SiC衬底上生长厚度为20-50nm，温度为550-680℃的低温AlN成核层；(3)在所述低温AlN成核层上生长厚度为100-300nm，温度为1000-1200℃的高温AlN层；(4)在所述高温AlN层之上生长厚度为200-500nm，温度为600-800℃的无应力AlInN插入层；(5)在所述AlInN插入层之上生长厚度为500-1000nm，镓源流量为10-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm的高V-III比非极性m面GaN层；(6)在所述高V-III比非极性m面GaN层之上生长厚度为1000-10000nm，镓源流量为20-200μmol/min，氨气流量为500-5000sccm的低V-III比非极性m面GaN层。