[发明专利]金属有机物气相外延制备氮化物单晶薄膜的方法及其装置

摘要

本发明提出了一种用于生长氮化镓（ＧａＮ）及其有关化合物单晶薄膜的方法及其装置。同轴双管分流器把NH3气与Ⅲ族有机源分别输运，可方便地调整它们的混合点，使两种气体快速混合并层流扩展，最大限度地减小气相副反应；气流压缩型ＭＯＶＰＥ反应系统，解决了热浮力问题，可获得高质量均匀的氮化镓（ＧａＮ）及其有关化合物单晶薄膜，可用于氮化镓（ＧａＮ）－ｂａｓｅｄ兰光ＬＥＤ和ＬＤ的生产和研究。

主权项

1.一种金属有机物气相外延制备氮化物单晶薄膜的方法，采用金属有机物气相外延(MOVPE)技术，以NH3做为N源，高纯H2作载气，采用TMGa，TMAl，TMIn做为Ga，Al，In源，c-面Al2O3(0001)单晶片做为衬底，加热方式为射频加热，温度由插入石墨加热器的热电偶(13)监测并由温度控制器控制，衬底放在石墨加热器上方的位置，将NH3气和H2+TMR反应物气体输运到MOVPE反应室，采用两步生长法，先在低温下(400～650度)生长过渡层，然后在高温(1000度以上)生长外延层，其特征是将NH3气和H2+TMR反应物气体在进入MOVPE反应室前用内外管道分别输运，内管的出气点为气体混合点，气体在反应室前混合，在反应室的反应管上壁有倾角α，下壁石墨加热器倾角θ，α角为3°-6°，θ角为7°-10°，在衬底上方进行气流压缩。