一种生长高铟组分铟镓砷的方法，涉及光电子材料与器件的应用领域，它解决了现有InxGa1-xAs红外探测器中由于提高InxGa1-xAs中In组分与InP衬底产生晶格失配，导致探测器性能下降，增加了缓冲层厚度的问题，本发明专利技术在低温430℃时生长组分为InxGa1-xAs缓冲层，然后升高温度，并在高温对缓冲层进行恒温处理，然后在高温生长相同组分的InxGa1-xAs外延层，获得高铟组分铟镓砷材料，本发明专利技术减少了缓冲层厚度，缩短了生长的时间，提高外延层的质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子材料与器件的应用领域。具体涉及一种红外探测器材料生长的 技术。
技术介绍
目前，在红外探测器的研制中，为了提高InxGai_xAs红外探测器的探测范围，必须 提高InxGai_xAs中In的组分，提高In组分必然导致InxGai_xAs与InP衬底产生晶格失配， 从而在InxGai_xAs中产生缺陷，降低材料质量，导致探测器性能下降。为了减少晶格失配导 致的缺陷，目前主要采用组分逐渐过渡的方法，即在InP衬底上生长一层与InP晶格相近的 InxGai_xAs，然后在每一层逐步提高In组分，直到所需要组分InxGai_xAs为止，然后在其上生 长需要组分InxGai_xAs的材料。这样需要生长非常厚的缓冲层然后才能生长所需要组分的 外延层，缓冲层厚度至少需要3微米以上。
技术实现思路
本专利技术为解决现有InxGai_xAs红外探测器中由于提高InxGai_xAs中In与InP衬底 产生晶格失配，导致探测器性能下降，增加了缓冲层厚度的问题，提供一种生长高铟组分铟 镓砷的方法。，该方法由以下步骤实现步骤一、在InP衬底上低温生长60nm 80nm组分为InxGai_xAs的缓冲层；步骤二、在步骤一所述的低温基础上升高生长温度，温度达到520°C 550°C后恒 温一至三分钟，生长与缓冲层相同组分的InxGai_xAs外延层，实现生长高铟组分的铟镓砷。本专利技术的原理本专利技术是扩展InxGai_xAs红外探测器的探测范围的应用，就是提 供了一种又能够减少晶格失配引起的缺陷，又能减少缓冲层厚度的方法，缓冲层的厚度 可以减至80纳米。采用在低温生长相同组分的InxGai_xAs，然后在高温生长同样组分的 InxGa1^xAs外延层，这样可以减少由于晶格失配引起的缺陷。本专利技术的有益效果本专利技术所述的生长高铟组分铟镓砷的方法，减少了 IrixGai_xAS 与InP衬底的晶格失配产生的缺陷密度，又不需要生长很厚的组分过渡层，缩短了生长的 时间，提高外延层的质量的同时提高了生长效率。附图说明图1为本专利技术所述的生长高铟组分的铟镓砷结构示意图。 具体实施例方式具体实施方式一、本实施方式所述的，该方法由 以下步骤实现步骤一、在InP衬底上低温生长60nm 80nm组分为InxGai_xAs的缓冲层；步骤二、在步骤一所述的低温基础上升高生长温度，温度达到520°C 550°C后恒温一至三分钟，生长与缓冲层相同组分的InxGai_xAs外延层，实现生长高铟组分的铟镓砷。本实施方式中步骤一所述的缓冲层InxGai_xAs低温生长的温度为420°C 450°C。本实施方式中步骤一所述的缓冲层InxGai_xAs低温生长的温度为430°C。本实施方式中步骤二所述的温度达到530°C后恒温一分钟，生长与缓冲层相同组 分的InxGai_xAs外延层。本专利技术采用MOCVD系统在InP衬底上低温生长一层SOnm的与外延层组分相同的 InxGai_xAs，然后升高生长温度，在升温过程中缓冲层InxGai_xAs退火重结晶，释放由晶格失 配造成的应力，变成下一步生长的界面，达到530°C后继续恒温3分钟，然后在530°C生长相 同组分的IrixGai_xAS外延层。这样就能制备高铟组分铟镓砷材料。权利要求1.，其特征是，该方法由以下步骤实现 步骤一、在InP衬底上低温生长60nm 80nm组分为InxGivxAs的缓冲层；步骤二、在步骤一所述的低温基础上升高生长温度，温度达到520°C 550°C后恒温一 至三分钟，生长与缓冲层相同组分的hx(}ai_xAS外延层，实现生长高铟组分的铟镓砷。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤一所述 的缓冲层Lx^ihAs低温生长的温度为420°C 450°C。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，步骤一所述 的缓冲层Lx^ihAs低温生长的温度为430°C。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤二所述 的温度达到530°C后恒温一分钟，生长与缓冲层相同组分的hx(iai_xAS外延层。全文摘要，涉及光电子材料与器件的应用领域，它解决了现有InxGa1-xAs红外探测器中由于提高InxGa1-xAs中In组分与InP衬底产生晶格失配，导致探测器性能下降，增加了缓冲层厚度的问题，本专利技术在低温430℃时生长组分为InxGa1-xAs缓冲层，然后升高温度，并在高温对缓冲层进行恒温处理，然后在高温生长相同组分的InxGa1-xAs外延层，获得高铟组分铟镓砷材料，本专利技术减少了缓冲层厚度，缩短了生长的时间，提高外延层的质量。文档编号H01L21/20GK102140695SQ20101060415公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日专利技术者孙晓娟, 宋航, 李志明, 缪国庆, 蒋红, 金亿鑫, 陈一仁, 黎大兵 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种生长高铟组分铟镓砷的方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、在ＩｎＰ衬底上低温生长６０ｎｍ～８０ｎｍ组分为ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ的缓冲层；步骤二、在步骤一所述的低温基础上升高生长温度，温度达到５２０℃～５５０℃后恒温一至三分钟，生长与缓冲层相同组分的ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ外延层，实现生长高铟组分的铟镓砷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：缪国庆，金亿鑫，宋航，蒋红，黎大兵，李志明，孙晓娟，陈一仁，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82
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