缩小，W满足氮化物薄膜沉积所需要的激光功率密度 大小调整的需求。
[0070] 实例 1 ;
[0071] W在藍宝石（其他衬底材料同样适用）衬底上生长氮化嫁膜层材料为例，该实施 例的具体操作步骤如下：
[007引 （1)准备工作；将衬底材料12置于加热器13的上表面，用真空累把反应腔4抽成 IQ-2TorrW下的真空状态；
[0073] (2)启动加热器将衬底加热到600°C度；
[0074] (3)采用氮气作为运载气体将前驱体TMGa5的液态蒸汽输送到反应腔室内，作为 氮化物沉积的嫁源；氨气6作为氮化物沉积的氮源。两者分别通过运载气体进气管7和氮 源进气管8进入气体预混合腔9中进行混合。其中，TMGa是由液体蒸发而来，只能够W惰 性气体（例如氮气）为载体。调节气体流量，控制反应腔室内部TMGa蒸汽与氮气的比例是 1 ;6左右；氨气与TMGa蒸汽的比值是600 ;1。混合后的气体通过送气管10输入到真空反 应腔4内。因为氮气是惰性气体，所W-般不能作为活性氮源。
[0075] (4)分别控制反应腔室内的混合气体压力为ITorr，IOTon和lOOTorr。
[0076](5)开启激光器1，激光器1输出的激光束2通过导光系统调到直径为6mm，激光器 的功率为80W，波长调至9. 129ym或其它共振波长（例如10. 35ym和10. 719ym等），平 行于衬底12上表面入射，激光束的光轴中屯、距离衬底表面约为20mm。由于激光束的波长与 NHs分子的共振波长相当，可W加速NH键的断裂，从而在低的环境温度下提供丰富的活性氮 源。
[0077] (6)衬底12上表面及其附近的S甲基嫁TMGa分子与NHs分子所提供的活性氮源 发生化学反应，沿着激光束照射方向在衬底表面沉积出GaN薄膜。
[007引 （7)=维移动平台14通过带动加热器13和衬底12平行于激光束方向运动，使得 薄膜沉积发生在整个衬底表面，从而沉积出大面积GaN薄膜。
[0079] 做沉积完毕之后，将加热器电源关闭，气源阀口关闭，等衬底温度冷却到室温后 取出，即完成了GaN薄膜的沉积。
[0080] 图4所示为压力为1、10和l(K)torr的氨气对C〇2激光功率的吸收光谱，可见在 IOOTorr压力下，NHs对波长为9. 219, 10. 35和10. 719ym的S个CO2激光波长的能量能够 完全吸收；在IOTorr下NHj对上述波长仍有很强的吸收峰，但是吸收率下降；而在ITorr下 只有9. 219ym-个较强的吸收峰，且吸收率更低。无论哪种条件下，该样的强吸收峰都是 由于特定波长的激光能量与氨气分子的振动模式发生了禪合，形成共振激发，因此使得氨 气分子可W在低温下发生分解，形成活性氮原子，从而使得低温下沉积GaN薄膜成为可能。
[0081] 当反应室内的压力为IOOTorr时，激光能量基本被完全吸收，激光能量利用率最 高，GaN薄膜的沉积效率最高，膜层质量也较好，具有较好的性能价格比。
[0082] 实例 2 ;
[0083] W在藍宝石（其他衬底材料同样适用）衬底上生长氮化嫁膜层材料为例，该实施 例的具体操作步骤如下：
[0084] (1)准备工作；将衬底材料12置于加热器13的上表面，用真空累把反应腔4抽成 IO-2TorrW下的真空；
[0085] (2)启动加热器将衬底加热到500°C度；
[0086] (3)采用氮气作为运载气体将前驱体TMGa5的液态蒸汽输送到反应腔室内，作为 氮化物沉积的Ga源；氨气6作为氮化物沉积的氮源。两者分别通过运载气体进气管7和 氮源进气管8进入气体预混合腔9中进行混合。其中，TMGa由液体蒸发而来，只能够W惰 性气体（例如氮气）为载体。TMGa蒸汽与氮气的比例是1 ;50 ;氨气与TMGa蒸汽的比值是 4000:1。混合后的气体通过送气管10输入到真空反应腔4内。因为氮气是惰性气体，所W 一般不能作为活性氮源。反应腔室内的混合气体压力约为lOOTorr。
[0087] (4)开启激光器1，激光器1输出的激光束2通过导光系统调到直径为9mm，激光器 的功率为120W，波长调至9. 129ym或其它共振波长（例如10. 35ym和10. 719ym等），平 行于衬底12上表面入射，激光束的光轴中屯、距离衬底表面约为20mm。由于激光束的波长与NHs分子的共振波长相当，可W加速NH键的断裂，从而提供丰富的活性氮源。
[008引 （5)衬底12上表面及其附近的S甲基嫁TMGa分子与NHs分子所提供的活性氮源 发生化学反应，沿着激光束照射方向在衬底表面沉积出GaN薄膜。
[0089] (6)=维移动平台14通过带动加热器13和衬底12平行于激光束方向运动覆盖衬 底表面，使得薄膜沉积发生在整个衬底表面，从而沉积出大面积GaN薄膜。
[0090] (7)沉积时间根据膜层厚度的要求确定。沉积完毕之后，将加热器电源关闭，气源 阀口关闭，等衬底温度冷却到室温后取出，即完成了GaN薄膜的沉积。
[0091] 实例 3 ;
[0092] W单晶娃衬底上生长氮化嫁膜层材料为例，该实施例的具体操作步骤如下：
[0093] (1)准备工作；将衬底材料12置于加热器13的上表面，用真空累把反应腔4抽成 IO-2TorrW下的真空；
[0094] (2)启动加热器将衬底加热到600°C度；
[0095] (3)采用氮气作为运载气体将前驱体TMGa5的液态蒸汽输送到反应腔室内，作为 氮化物沉积的Ga源；氨气6作为氮化物沉积的氮源。两者分别通过运载气体进气管7和 氮源进气管8进入气体预混合腔9中进行混合。其中，TMGa由液体蒸发而来，只能够W惰 性气体（例如氮气）为载体。TMGa蒸汽与氮气的比例是1 ;50 ;氨气与TMGa蒸汽的比值是 1800:1。混合后的气体通过送气管10输入到真空反应腔4内。因为氮气是惰性气体，所W 一般不能作为活性氮源。上述过程中反应腔室内的气压是300Torr。
[0096] (4)开启激光器1，激光器1输出的激光束2通过导光系统调到直径为20mm，激光 器的功率为500W，波长调至9. 129ym或其它共振波长（例如10. 35ym和10. 719ym等）， 平行于衬底12上表面入射，激光束的光轴中屯、距离衬底表面约为30mm。由于激光束的波长 与NHs分子的共振波长相当，可W加速NH键的断裂，从而提供丰富的活性氮源。
[0097] (5)衬底12上表面及其附近的S甲基嫁TMGa分子与NHs分子所提供的活性氮源 发生化学反应，沿着激光束照射方向在衬底表面沉积出GaN薄膜。
[009引 （6)=维移动平台14通过带动加热器13和衬底12平行于激光束方向运动，使得 薄膜沉积发生在整个衬底表面，从而沉积出大面积GaN薄膜。
[0099] (7)沉积时间根据膜层厚度的要求确定。沉积完毕之后，将加热器电源关闭，气源 阀口关闭，等衬底温度冷却到室温后取出，即完成了GaN薄膜的沉积。
[0100] 实例 4;
[0101] 衬底材料和氮化嫁膜层材料与实施例1相同。具体操作步骤如下：
[010引 （1)准备工作；将衬底材料12置于加热器13的上表面，用真空累把反应腔4抽成IQ-2Torr的真空状态；
[0103] (2)启动加热器将衬底分别加热到150°c、25(rc，35(rc，45(rc，60(rc;
[0104] (3)采用氮气作为运载气体将前驱体TMGaS的液态蒸汽输送到反应腔室内，作为 氮化物沉积的Ga源；氨气6作为氮化物沉积的氮源。两者分别通过运载气体进气管7和氮 源进气管8进入气体预混合腔9中进行混合。TMGa蒸汽与氮气的比例是1 ;40 ;氨气与TMGa 蒸汽的比值是4000 ;1。混合后的气体通过送气管10输入到真空反应腔4内。因为氮气是 惰性气体，所W-般不能作为活性氮源。上述过程中反应腔室内的气压是lOOTorr。
[01化](4)开启激光器I，激光器I输出的激光束2通过导光系统调到直径为9mm，激光器 的功率为80W，波长调至9. 129ym或其它共振波长（例如10. 35ym和10. 719ym等），平 行于衬底12上表面入射，激光束的光轴中屯、距离衬底表面约为20mm。由于激光束的波长与 NHs分子的共振波长相当，可W加速NH键的断裂，从而提供丰富的活性氮源。
[0106] (5)衬底12上表面及其附近的S甲基嫁TMGa分子与NHs分子所提供的活性氮源 发生化学反应，沉积氮化嫁膜层材料，沿着激光束照射方向在衬底表面沉积出GaN薄膜。
[0107] (6)=维移动平台14通过带动加热器13和衬底12平行于激光束方向运动，使得 薄膜沉积发生在整个衬底表面，从而沉积出大面积GaN薄膜。
[0108] (7)沉积时间根据膜层厚度的要求确定。沉积完毕之后，将加热器电源关闭，气源 阀口关闭，等衬底温度冷却到室温后取出，即完成了GaN薄膜的沉积。
[0109] 图5、图6分别是采用本发明技术方案LCVD和传统的MOCVD工艺制备的GaN膜层， 两者的工艺差别在于，除了图4中包含有可调谐C〇2激光福照而图3无激光福照W外，其余 参数完全相同。
[0110] 由图5可W看出，在实施例4所示的工艺条件下，只要反应腔室内的温度在 250°C-600°C范围内，都可W得到纤锋矿型结构的密排六方结构GaN晶体薄膜，且其取向为 高度方向的C面取向。该说明即使衬底温度低至250°C，仍然可W得到较好质量的GaN薄膜。 而图6所示的结果表明，在其它工艺参数相同时，采用MOCVD工艺只有当衬底温度为600°C 时可W得到GaN晶体薄膜，低于此温度就不能够得到GaN薄膜。换句话说，MOCVD的沉积温 度阔值