[发明专利]一种半导体器件用氮化镓外延的制备方法

摘要

本发明涉及半导体材料及器件领域，特别是涉及一种基于硅衬底的异质结纳米侧向外延制备宽带隙半导体氮化镓外延的方法，以解决现有技术中硅衬底上氮化镓外延位错密度高的问题。其主要步骤包括制备成通孔纳米级掩模通过覆盖材料转移到生长二氧化硅的衬底上，进一步通过刻蚀形成有序的纳米级微结构；在二氧化硅的纳米孔洞中进行硅外延纳米线的生长，刻蚀后在二氧化硅表面露出硅纳米线的头部，经碳化形成碳化硅，继而侧向生长，形成氮化镓外延层。

主权项

一种半导体器件用氮化镓外延的制备方法，其特征在于，采用异质结纳米侧向外延制备氮化镓外延，并包括以下步骤：步骤1：制备通孔纳米级掩模，采用纳米微结构制备技术及阳极氧化法形成大面积有序纳米多孔氧化铝，并将其制备成通孔纳米级掩模；步骤2：利用气相沉积方法（PECVD）在（111）硅衬底表面沉积一层二氧化硅薄膜；步骤3：通过表面覆盖材料，将制备的纳米级微结构传递到二氧化硅表面作为刻蚀的掩模；步骤4：利用干法刻蚀技术将掩模的纳米结构转移到二氧化硅薄膜中，然后将掩膜清除；步骤5：利用化学气相沉积进行硅外延纳米线的生长；步骤6：将样品放入氟化氢（HF）中刻蚀后取出以露出硅外延纳米线的头部；步骤7：将样品放入化学气相沉积炉中通入碳源气体进行碳化，使得硅外延纳米线形成碳化硅；步骤8：将样品置于低压金属有机物气相外延生长技术设备（MOCVD）中，进行异质结纳米侧向外延生长氮化镓。