专利名称：一种钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法
技术领域：
本发明涉及半导体材料技术领域，属于半导体光电子新型材料的表面钝化技术领i或。
背景技术：
非晶InGaAs薄膜材料制备成本低，是制备红外探测器的一种新兴新型材茅斗。影响制备非 晶InGaAs薄膜材料应用的关键在于其本身薄膜内的大量缺陷，由于大量缺陷的存在，使得电 子空穴在缺陷处大量复合，大量消耗载流子，严重影响非晶InGaAs薄膜的电导迁移率。;)tM 响应速度等，因此必须考虑使用必要的技术手段减少缺陷。
基于钝化技术能够有效改善薄膜表面及内部结构，能够使薄膜结构进行重组，极大降低 薄膜内外的缺陷密度，相应提升薄膜电导迁移率响应速度等工作特'性因此，我们提出一种钝 化非晶InGaAs薄膜材料的方法，实现了非晶InGaAs薄膜材料质量的极大提升。使得对于涉及 非晶InGaAs薄膜材料在红外探测器等的应用得到保障。
发明内容
通常的钝化方法是对材料表面通过在某种离子气氛中对材料进行表面结构重组实现的。与 以往钝化方法不同的是，我们发明的钝化非晶InGaAs薄膜方法采用的是成膜与钝化同时进行 的方式。即在薄膜形成的过程中进行钝化。
具体实施例方式
在磁控溅射设备中，在载片台上放置衬底材料，分别以质量纯度高于99.999%的InAs 质量纯度高于99.999免GaAs材料作为要溅射的靶材材料;在真空室真空小于2xl()4帕斯卡时， 开始通入体积纯度高于99.999%18-40sccm氩气和体积纯度高于99.999%2-15sccm氢气的混合 气体作为欲离化的反应气体；通反应气3-7分钟，调整载片台旋转速度每分钟40-70转，在 真空室内气压稳定在2-50帕斯卡范围内一定值时，开启与两靶相连的功率源，调整溅射功率， 通过溅射功率控制非晶InGaAs薄膜中各元素的组分比，两靶功率控制范围在45瓦-200瓦范 围内；基底载片台温度控制在280-410C范围内；磁控溅射时间控制在60-120分钟；磁控溅射 完毕，关闭功率源，真空室真空抽至小于2xl0"帕斯卡，在此真空压力下，关闭基片台温控 电源，自然冷却至50。C，取出带有非晶InGaAs薄膜的衬底。
权利要求
1一种钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其方法特征在于成膜过程中掺氢，同时掺氢过程中进行钝化。2根据权利要求1所述的钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，质量纯度高于99.999％的InAs质量纯度高于99.999％GaAs材料作为要溅射的靶材材料。3根据权利要求1所述钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，真空室真空小于2×10-4帕斯卡后，通入体积纯度高于99.999％18-40sccm氩气和体积纯度高于99.999％2-15sccm氢气的混合气体作为欲反应离化的气体。4根据权利要求1所述的钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，通氩气氢气混合气体3-7分钟，调整载片台旋转速度每分钟40-70转，在真空室内气压稳定在2-50帕斯卡范围内，开启与两靶相连的功率源，调整溅射功率，通过溅射功率控制非晶InGaAs薄膜中各元素的组分比，两靶功率控制范围在45瓦-200瓦范围内；基底载片台温度控制在280-410℃范围内。
2.根据权利要求1所述的钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，质量纯度高于 99.999%的InAs质量纯度高于99.999%GaAs材料作为要溅射的靶材材料。
3.根据权利要求l所述钝化非品InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，真空室真空小于 2xl(T4帕斯卡后，通入体积纯度高于99.999%18-40sccm氩气和体积纯度高于99.999%2-15sccm 氢气的混合气体作为欲反应离化的气体。
4.根据权利要求l所述的钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，通氩气氢气混 合气体3-7分钟，调整载片台旋转速度每分钟40-70转，在真空室内气压稳定在2-50帕斯卡 范围内，开启与两靶相连的功率源，调整溅射功率，通过溅射功率控制非晶InGaAs薄膜中各 元素的组分比，两靶功率控制范围在45瓦-200瓦范围内；基底载片台温度控制在280-410C 范围内。
5 . 权利要求1所述的钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，其特征在于，磁控溅射时间 控制在60-120分钟；磁控溅射完毕，关闭功率源，真空室真空抽至小于2xl0"帕斯卡，在此 真空压力下，关闭基片台温控电源，自然冷却至50C，真空室内通气达到大气压后，取出带有 非晶InGaAs薄膜的衬底。
全文摘要
非晶InGaAs薄膜材料属于光电子材料技术领域。非晶InGaAs薄膜材料主要应用于红外探测器材料。以往磁控溅射制备该种材料的不足之处在于其内部缺陷过多，难以达到应用水平。本发明之一种钝化非晶InGaAs薄膜材料的方法，通过边成膜边钝化的方法，使得通过磁控溅射方法制备的非晶InGaAs薄膜材料质量有了极大改善，缺陷密度极大降低，能够使得非晶InGaAs薄膜材料得到实际的应用，为研制1.5～3.0μm高性能红外探测器元器件奠定基础。
文档编号H01L21/30GK101533876SQ20091006681
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者么艳平, 乔忠良, 刘国军, 轶 曲, 梅 李, 辉 李, 李占国, 王玉霞, 鹏 芦, 薄报学, 甫 陈, 欣 高, 魏勇平 申请人:长春理工大学