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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,特别涉及一种提高mocvd异质外延生长aln可重复性的方法。
技术介绍
1、氮化铝(aln)是直接带隙材料,具有禁带宽度宽的优点,在光电子领域具有重要应用,尤其在紫外波段中,是激光器、发光二极管和探测器中的关键材料。生长纯aln衬底的成本过高,不适合大范围应用于深紫外光电子器件的研究与生产,所以现在大多数企业依然采用蓝宝石作为衬底异质外延aln。
2、为了满足不同材料的多种功能性,通常在金属有机物化学气相沉积(mocvd)外延中会向反应室内通入多种反应物,这些反应物会残留在反应室内部的表面上,由于aln的生长温度较高,所以这些残留物极易在升温阶段分解并被吸附在衬底上,影响aln生长初期的成核阶段,造成相同程序下外延出的aln晶体质量变差,增加了不可控因素,降低了可重复性。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种提高mocvd异质外延生长aln可重复性的方法,本专利技术通过减少反应室内部残留物的影响来保证异质外延生长aln晶体的质量,提高异质外延生长aln的可重复性,克服了现有技术所存在的不足。
2、本专利技术采用的技术方案如下:一种提高mocvd异质外延生长aln可重复性的方法,在mocvd异质外延生长aln前,向反应室内通入三甲基铝(也可以为其他铝源,比如三乙基铝)和氨气,以在反应室内表面生成aln薄膜,然后再进行mocvd异质外延生长。
3、进一步,三甲基铝的通入量不小于80sccm
4、作为优选,三甲基铝的通入量为170sccm。
5、进一步,氨气的通入量不小于100sccm。若氨气的通入量小于100sccm,则会导致aln分解,无法完整覆盖反应室。
6、作为优选,氨气的通入量为320sccm。
7、进一步,三甲基铝和氨气的通入持续时间不小于1000s。
8、进一步,在通入三甲基铝和氨气前,先将反应室升温至1000℃以上,待反应室内的温度维持在1000-1200℃时(高温有利于aln的生长),再通入三甲基铝和氨气。
9、进一步,三甲基铝和氨气的通入结束后,待反应室冷却至一定温度,然后再放入衬底进行mocvd异质外延生长。
10、进一步,本专利技术的mocvd异质外延生长aln可重复性的方法包括以下步骤:
11、a、在放入衬底生长前,将反应室升温至1000℃以上;
12、b、待反应室温度维持在1000-1200℃时,向反应室内通入不小于80sccm的三甲基铝和不小于100sccm的氨气,持续时间1000s以上,以在反应室内表面生长一层aln薄膜;
13、c、步骤b完成后,将反应室冷却至可开舱温度,然后在反应舟上放入衬底;
14、d、进行aln材料的mocvd异质外延生长。
15、在本专利技术中,未反应完的三甲基铝和氨气残留物在高温下易分解,不会残留在反应室内。
16、进一步,在本专利技术中,反应室内表面生成的aln层的有效厚度为约1μm,若厚度过薄,则无法形成完整的覆盖层,过厚则会对反应室内的气流和温度产生明显影响。
17、进一步,对于反应室内壁上aln层的去除,后续可通过化学腐蚀法去除aln层即可。
18、综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:本专利技术的方法简单,不需要新的设备和配件就能有效的降低反应室残留物的影响,提高了科研和生产的可重复性,提升了生产效率;同时,由于氮化铝的分解温度较高,较为稳定,所以覆盖反应室内表面的这层aln在升温时可以保留其完整性,氮化铝薄膜下覆盖的残留物,即使分解,也会受到aln薄膜的阻挡,不会扩散到反应室中影响新一批aln样品的生长,本专利技术的核心思想在于采用简单的步骤提高异质外延生长aln可重复性。
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1.一种提高MOCVD异质外延生长AlN可重复性的方法,其特征在于,在MOCVD异质外延生长AlN前,向反应室内通入三甲基铝和氨气,以在反应室内表面生成AlN薄膜,然后再进行MOCVD异质外延生长。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,三甲基铝的通入量不小于80sccm。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,三甲基铝的通入量为170sccm。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,氨气的通入量不小于100sccm。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,氨气的通入量为320sccm。
6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,三甲基铝和氨气的通入持续时间不小于1000s。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在通入三甲基铝和氨气前,先将反应室升温至1000℃以上,待反应室内的温度维持在1000-1200℃时,再通入三甲基铝和氨气。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,三甲基铝和氨气的通入结束后,待反应室冷却至一定温度,然后再放入衬底进行MOCVD异质外延生长。
...【技术特征摘要】
1.一种提高mocvd异质外延生长aln可重复性的方法,其特征在于,在mocvd异质外延生长aln前,向反应室内通入三甲基铝和氨气,以在反应室内表面生成aln薄膜,然后再进行mocvd异质外延生长。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,三甲基铝的通入量不小于80sccm。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,三甲基铝的通入量为170sccm。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,氨气的通入量不小于100sccm。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,氨气的通...
【专利技术属性】
技术研发人员:王幼林,何宗将,张洋,
申请(专利权)人:四川布鲁镭光科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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