专利汇可以提供一种高质量氧化镓薄膜及其同质外延生长方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高 质量 氧 化镓(Ga2O3) 薄膜 及其同质 外延 生长 方法,属于 半导体 薄膜材料制备技术领域。依次由β-Ga2O3单晶衬底、低温Ga2O3薄膜层、 温度 渐变Ga2O3薄膜层和高温Ga2O3薄膜层组成。各Ga2O3薄膜层均由高温MOCVD工艺外延生长得到。低温Ga2O3薄膜层以β-Ga2O3单晶为衬底,避免了衬底和薄膜的晶格失配,同时插入温度渐变Ga2O3薄膜层能够降低单晶衬底中 缺陷 对薄膜的影响,并抑制薄膜外延生长过程中缺陷的产生,进而有效提高薄膜晶体质量。本 发明 解决了高质量Ga2O3薄膜材料的外延生长问题,克服了目前Ga2O3异质与同质外延生长晶体质量差,影响Ga2O3基功率器件性能的问题,为今后Ga2O3基功率器件的制备打下坚实的 基础 。,下面是一种高质量氧化镓薄膜及其同质外延生长方法专利的具体信息内容。
1.一种高质量Ga2O3薄膜,其特征在于:依次由β-Ga2O3单晶衬底(1),衬底(1)上外延生长的低温Ga2O3薄膜层(2),低温Ga2O3薄膜层(2)上外延生长的温度渐变Ga2O3薄膜层(3),温度渐变Ga2O3薄膜层(3)上外延生长的高温Ga2O3薄膜层(4)组成。
2.权利要求1所述的一种高质量Ga2O3薄膜的同质外延生长方法,其步骤如下:
A、采用熔体导模法制备β-Ga2O3单晶衬底(1);
B、采用MOCVD工艺在清洗并烘干的β-Ga2O3单晶衬底(1)上外延生长低温Ga2O3薄膜层(2),外延生长温度保持恒定为600℃,外延生长时间为1~2min;
C、采用MOCVD工艺在低温Ga2O3薄膜层(2)上外延生长温度渐变Ga2O3薄膜层(3),在外延生长过程中,温度从600℃匀速升高到800℃,外延生长时间为10~20min;
D、采用MOCVD工艺在温度渐变Ga2O3薄膜层(3)上外延生长高温Ga2O3薄膜层(4),外延生长温度保持恒定为800℃,外延生长时间为15~30min,外延生长完成后降温,从而得到高质量Ga2O3薄膜。
3.如权利要求2所述的一种高质量Ga2O3薄膜的同质外延生长方法,其特征在于:β-Ga2O3单晶衬底(1)的厚度为900~1000μm,低温Ga2O3薄膜层(2)的厚度为15~30nm,温度渐变Ga2O3薄膜层(3)的厚度为150~170nm,高温Ga2O3薄膜层(4)的厚度300~350nm。
4.如权利要求2所述的一种高质量Ga2O3薄膜的同质外延生长方法,其特征在于:各层Ga2O3薄膜外延生长的反应源均为三甲基镓和高纯氧气,流量分别为5~15sccm和300~
500sccm,生长压强均为15~30mbar。
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