高均匀性(In)GaAsP/(AlGa)<sub>0.5</sub>In<sub>0.5</sub>P外延片的生长方法

文档序号:7232664阅读:307来源:国知局
专利名称:高均匀性(In)GaAsP/(AlGa)<sub>0.5</sub>In<sub>0.5</sub>P外延片的生长方法
技术领域
本发明涉及金属有机化学气相沉积 (Metalorganic Chemical Vapor-Phase Deposition MOCVD )技术领域,特别是 一 种高均匀性 (In)GaAsP/(AlGa) 0.5111。.5卩夕卜延片的生长方法。
背景技术
7 8 0 8 5 Onm大功率半导体激光器在军事、
医疗和通讯信息领域有着非常广泛的应用和市场需 求,例如8 0 8 nm大功率量子阱半导体激光器是Nd :
YAG固体激光器理想的高效泵浦光源,由于巨大的市场 需求,7 8 0 8 5 0 nm大功率量子阱半导体激光器 迅速发展。无铝(In)GaAsP/GalnP 有源区相对于 InGaAlAs/AlGaAs含铝有源区的器件在可靠性、寿命等 方面具有显著的优越性,目前生长(In)GaAsP/ (AlxGa 1 -x) 。.5In。.5P大功率半导体激光器已成为 一 个国际热
点金属有机化学气相沉积方法较分子束外延等其他
外延生长方法更适用于大批量生产。外延片的均匀性
对器件的产量、价格及可靠性等性能都具有相当重要
的影响,但是采用M0CVD法生长的外延片,靠旋转放
衬底的石墨基座或倾斜托盘(susceptors)仅能解决
外延片的厚度均匀性问题,而组分不均匀问题仍然存
在组分的不均匀是与以下两个因素有关, 一是石黑 变
基座存在温度梯度,第二是选用的生长源的化学性质
差异
用M0CVD法夕卜延生长(In) GaAsP/GalnP无铝有源区
大功率半导体激光器时,传统的量子阱层生长源为金
属有机III族源(三甲基镓和三甲基铟)和氢化物V族
源磷烷和砷烷),但是由于磷垸和砷垸的分解温度差
异很大,在5 7 5 t:下就有5 0%的砷烷热解了,而磷
烷的热:解则需要大于8 5 0 。C高温。生长 In1—
xGaxAs1 — yPy时,合金中的[P]/[As]组分和气相中的/[As]比可以下式表示(y/ 1 -y) =K (fp/fAs), 其中K为分布系数,fp、 f As分别为气相中P和As的 摩尔比值。在已经优化过的生长温度下(7 0 0 7 4 0 °C ),因为砷烷和磷烷分解速率的差异,其分布系 数K远小于1 ,要得到所需波长P/As组分比的外延片, 需要通入的fp/fAs比非常高。但更重要的是(In)GaAsP
外延层的P/As组分强烈依赖分布系数K值,而K是温 度的指数函数(Arrenius表达式K=Aexp(-E/RT), E为激活能,R为气体常量,T是绝对温度),故而合金 中As/P组分对温度十分敏感,这使生长同时含As和P 元素材料的组分控制变得十分困难,尤其是在大面积 或多片外延系统进行外延生长。在一般商用的M0CVD 系统上,用这些源生长的(In) GaAsP外延片,其光荧 光(PL )谱在片子中心波长较长,边缘波长较短,如 图2所示,也就是说外延片的边缘是富P区,因为生 长时由于接触热阻的不同,外延片的边缘温度要高于 中心,更高的温度产生富P区。要获得波长均匀性高 的外延片就要保证石墨基座的温度十分均匀,同时单 片内及片间外延片和石墨基座的接触热阻也都要一
致,这个要求对目前的M0CVD系统来说是十分苛刻的。
现有的提高含As、 P元素合金均匀性的方法有提高V/
III比,改善石墨基座温度梯度等,但是用这些方法生
长的外延片可重复性并不理想。而且还需消耗大量的v
族剧毒氢化物源,是M0CVD技术进行大批量生产继续
发展的障碍

发明内容
本发明的目的在于提供 一 种高均匀性
(In)GaAsP/(AlGa) 0.5In0.5P夕卜延片的生长方法。该生长
方法易于控制外延片的组分并可以获得多片生长时单
片内和片间的高组分均匀性。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案是提供
种获得高均匀性(In) GaAsP/(AlGa) 。.5In0.5P外延片
的生长方法,其特征在于,包括如下步骤
步骤1:取 一 衬底;
步骤2:将衬底放入低压金属有机化学气相沉积
系统的反应室中,外延生长前将反应室升温、降压;
步骤3 分别以m族金属有机源和V族氢化物源
为先驱源,在载气带动下进入反应室,在衬底上依次
生长缓冲层、下包层和下波导层;
步骤4:保持反应室温度不变,将氢化物磷源切
换为有机磷源,其他先驱源不变,在载气带动下进入
反应室,以低V/III比在下波导层上生长有源层
步骤5将有机磷源切换回氢化物磷源,在有源
层上依次生长上波导层、上包层和欧姆接触层
步骤6关闭载气和所有先驱源,向反应室充入
氮气,升压
步骤7将反应室降温,外延片在反应室中进行退火;
步骤8 :将外延片双反
的制作。
其所述的衬底为(100
偏角N型镓砷衬底。
其中所述的采用低压金
中的反应室,为低压反应室
低到61 0 kPa。
所述的外延生长目u将
7 00。C 7 4 0 。C,以消
外延层的晶格质量和表面形
其所述的缓冲层为N型
铝镓砷
其所述的下包层的材料
镓砷
其所述的下波导层为非
其所述的.有源层为非故
其所述的上波导层为非
其所述的上包层为P型
所述的欧姆接触层为
其所述的载气为氢气
L/mi n 。
应室中取出,完成外延片
)偏〈111〉A 1 5 °的高
属有机化学气相沉积系统
,外延生长前将其压力降
反应室升温,温度升高到
除间断生长中温度变化对
貌的影响
镓铟磷或N型低铝组分的
为N型铝镓铟磷或N型铝
故思掺杂的镓铟磷。
息掺杂的(铟)镓石申磷。
故思掺杂的镓铟磷。
铝镓铟磷或P型铝镓砷
P型重掺杂的镓砷。
气体总流量为5 0 6 0
其所述的m族金属有机源为三甲基镓、三甲基铟
或三甲基铝,V族氢化物源为l 0 0%的磷垸和砷烷。
其所述的有机磷源为叔丁基磷。 其所述的生长有源层的v/m比为5 o 1 2 o 。
其所述的有源层的外延生长速率为2 . 1 2 . 7 u m/h 。
其中向反应室充入氮气,将反应室升压到一个大 气压。
其中将外延片留在反应室中在氮气气氛中退火, 退火温度由6 5 0 °C降低到室温。
本发明的高均匀性(In)GaAsP/(AlGa)。.5ln。.sP外 延片的生长方法,因为采用叔丁基磷和砷烷为V族源 生长(In) GaAsP量子阱层,叔丁基磷的热解温度比磷 烷低的多,在5 5 0 6 0 0 °C时几乎全部热解,热 解速率较高,在7 0 0 7 4 0"C的外延生长温度下, 气相中的(P/H2)和(As/H2)值相对接近,从而减少 了 [As]/[P]比的温度依赖性,而且完全可以通过优化 生长温度,使P的分布系数K接近于l 。相对于传统 的磷垸和砷烷作为V族源,该生长方法可以在较低的 V/III比和生长温度下进行,因此更容易控制V族源组 分,获得更高均匀性的外延片。另外,因为被用作波
导层和包层的铝镓铟磷材料的M0CVD外延技术已经很 成熟,所以较厚的波导层和包层的磷源仍用磷烷,这 样在不影响外延片质量的同时还降低了成本。


为了进一步说明发明的技术内容,以下结合实例
通过

如下
图1是(In)GaAsP/(AlGa)Q.5In。.5P外延结构示意图。
图2是釆用传统的磷烷和砷烷为V族源生长(In) GaAsP量子阱层的室温光荧光二维分布谱图(PL mapping), 其激射波长为8 0 8 nm。
图3是采用有机源叔丁基磷和氢化物源砷烷为V 族源生长(In) GaAsP量子阱层的室温光荧光二维分布 谱图(PL mapping),其激射波长为7 9 5 nm。
图4是采用有机源叔丁基磷和氢化物源砷烷为V 族源生长(In) GaAsP量子阱层的室温光荧光二维分布 谱图(PL mapping),其激射波长为8 3 0 nm。
具体实施例方式
请参阅图1所示,本发明 一 种获得高均匀性
(In)GaAsP/(AlGa)。.5ln。.sP夕卜延片的生长方法,包括如 下步骤
步骤1:取 一 衬底1 0 ,该衬底1 0为(1 o0
偏〈111〉A 15 °的高偏角N型镓砷衬底;
步骤2:将衬底1 Q放入低压金属有机化学气相沉积系统的反应室中,外延生长前将反应室升温、降
压,所述的采用低压金属有机化学气相沉积系统中的
反应室,为低压反应室,外延生长前将其压力降低到
6 10kPei ,所述的外延生长前将反应室升温,温度
升高到700°C 7 4 0 °C ,以消除间断生长中温度
变化对外延层的晶格质量和表面形貌的影响;
步骤3:分别以III族金属有机源和v族氢化物源
为先驱源,在载气带动下进入反应室,在衬底l0上
依次生长缓冲层l 1、下包层l 2和下波导层13
所述的缓冲层1 l为N型镓铟磷或N型低铝组分的铝
镓砷,所述的下包层l 2的材料为N型铝镓铟磷或
型铝镓砷所述的下波导层1 3为非故意掺杂的镓铟
磷;所述的载气为氢气,气体总流量为5 0 6 0 L/miri;所述的III族金属有机源为三甲基镓、三甲基铟 或三甲基铝,V族氢化物源为1 0 0%的磷垸和砷烷;
步骤4:保持反应室温度不变,将氢化物磷源切 换为有机磷源,其他先驱源不变,在载气带动下进入
反应室,以低v/m比在下波导层i 3上生长有源层i
4 ,所述的有源层1 4为非故意掺杂的(铟)镓砷磷, 所述的有机磷源为叔丁基磷;所述的生长有源层l 4 的V/III比为5 0 1 2 0,所述的有源层l 4的外延
生长速率为2 . 1 2 .7 ii m/h;
步骤5:将有机磷源切换回氢化物磷源,在有源
层14上依次生长上波导层1 5 、上包层16和欧姆
接触层1 7,所述的上波导层1 5为非故意掺杂的镓
铟磷所述的上包层16为P型铝镓铟磷或P型铝镓
砷,所述的欧姆接触层17为P型重掺杂的镓砷;
步骤6:关闭载气和所有先驱源,向反应室充入
氮气,升压,其中向反应室充入氮气,将反应室升压
到一个大气压;
步骤7:将反应室降温,外延片在反应室中进行
退火,退火温度由6 50 °C降低到室温;
步骤8:将外延片从反应室中取出,完成外延片
的制作
实施例1 :
采用有机源叔丁基磷和氢化物源砷烷作为GaAsP 单量子阱的 V族源,生长激射波长为7 9 5 nm的 GaAsP/AlGalnP夕卜延片,具体实施过程如下所述 1 )取 一 衬底10 ,该衬底为(100 )偏〈11 1
〉Al 5°的N型镓砷衬底,其掺杂浓度为0.8X1 0 18 4 X 1 0 18CnT3。
2 )将上述衬底1 0放入多片低压金属有机化学 气相沉积(LP-MOCVD)系统中,将反应室压力降低到 6 1 0 kPa, 温度升高到7 0 0 。C 7 4 0 。C 。
3 )保持主盘以8 0 0 1 0 0 0 rpm的转速旋 转,行星盘以6 0 0 8 0 Ormp的转速旋转, 一方面 确保外延片厚度的均匀性,另一方面使生长时外延片 的上表面热场分布均匀。在衬底l 0上生长附图1所 示的外延结构;
4) 以经钯管纯化的氢气为载气,气体总流量为 5 0 L/min。分别以三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝为 III族源,1 0 0 %的磷垸为V族源,2 %的硅烷为N型 掺杂剂,在载气带动下进入反应室,在衬底lO上生 长缓冲层l 1,该缓冲层为N型镓铟磷缓冲层,其厚 度为0 4 u m;
5) 接着在缓冲层l l上生长上包层l 2,该上 包层为N型铝镓铟磷上包层,其掺杂浓度为1 2 XI 0 18/cm —3, 厚度为1 . 2 u m;
6) 接着在下包层l 2上生长非故意掺杂的下波 导层l 3,该下波导层为镓铟磷下波导层,其厚度为 0.4 5 y m;
7)保持反应室温度7 0 0 7 4 0'C不变,将 氢化物磷源(磷烷)切换为有机磷源(叔丁基磷),其他先驱源同上,在载气带动下进入反应室,在下波导层13上生长非故意掺杂的有源层l 4,该有源层为镓砷磷单量子阱有源层,其厚度为l 6nm,其中三甲基镓的流量为2 0sccm,叔丁基磷的流量为2 0 0300s cc m , 石申院的流量l 2 0 1 8 Osccm, 生长速率为2.1 2 .7 u m/h, 此时 V/III为9 4 140因为叔丁基磷的热解温度比磷垸低的多,而且叔丁基磷和砷垸在气相中的P/H2和As/H2值相对接近,与用磷烷和砷烷作为生长镓砷磷量子阱的V族源相比,采用叔丁基磷和砷烷的V/III比减小了 3 5倍,V/III比的减小使组分控制变得容易得多,因而可以使外延层的v族组分更均匀。进行连续生长的目的是消除间断生长中温度变化对外延层晶格质量和表面形貌影响。另外,因TBP分子中, 一 个P原子束缚两个氢原 子和一个叔丁基原子团,这两个被束缚的氢原子团可 以去除吸附在表面会导致C坫污的CH3原子团,生长的 材料C玷污少,室温PL谱半高宽更窄;
8 )将有机磷源(叔丁基磷)切换回氢化物磷源(磷烷),以三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝为m族源、
磷烷和砷烷为V族源,在量子阱有源层l 4上接着生 长非故意掺杂的上波导层l5,该上波导层为镓铟磷
上波导层,其厚度为0.4 5um;
9)接着二甲基锌为p型掺杂剂,在上波导层1
5上生长上包层l 6,该上包层为P型铝镓铟磷上包
层,其掺杂浓度为1 2 X 1 0 18/cm —3,厚度为1 .2
m,较厚的波导层和包层的磷源仍用磷垸,这样在不影响激光器的性能的同时还降低了成本;
10 )最后将反应室温度降低到6 5 0 °C左右
生长欧姆接触层17,该欧姆接触层为P型重掺杂镓
砷欧姆接触层,其P型重掺杂浓度为0.5 1.5 X1
02 0 -c m3,厚度为0.2 5um;
i1 )关闭载气和所有先驱源,充入氮气,将反
应室升压到 一 个大气压;
i2 )将反应室降温到室温,外延片在反应室中
的氮气气氛中进行退火;
3)将外延片从反应室中取出,完成外延片的
制作。
图3是采用湿法腐蚀腐蚀掉欧姆接触层1 7和上
包层1 6后,测得的室温光荧光二维分布谱图(PL mapping )。由图3可见,2 〃外延片波长偏离为11 nm,
波长标准偏差
相应标准偏差4 . 1 8 nm,均匀度(糊棘)为0 . 5% 。
图2是采用传统的磷垸和砷烷作为V族源生长(In ) GaAsP量子阱层的光荧光二维分布谱图(PL mapping), 结果为外延片波长偏离1 9 . 5 rim ,相应标准偏差7 . 4 6 nm,均匀度为1 . 0 % ,由图2 、图3比较可见, 该发明的生长方法使外延片的波长偏离减小了4 4 % ,均匀性提高了 2倍。
实施例2 :
采用有机源叔丁基磷和氢化物源砷垸作为GaAsP 单量子阱的V族源,生长激射波长为8 3 Onm的 GaAsP/AlGalnP夕卜延片,具体实施过程如下所述
1)取一衬底l 0,该衬底为(l 0 0)偏〈1 1 1 〉Al 5。的N型镓砷衬底,其掺杂浓度为0.8X1 0 18 4 X 1 0 18cnT3。
2 )将上述衬底1 0放入多片低压金属有机化学 气相沉积(LP-MOCVD)系统中,将反应室压力降低到 6 1 OkPa, 温度升高到7 0 0 7 4 0°C。
3)保持主盘以800 1000 rpm的转速旋
转行星盘以6 0 0 8 0 0 rmp的转速旋转,一方面
确保外延片厚度的均匀性,另一方面使生长时外延片
的上表面热场分布均匀。在衬底i o上生长附图1所
示的外延结构;
4)以经钯管纯化的氢气为载气,气体总流量为
50L/min。分别以三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝为
III族源,1 0 0 %的磷烷为V族源,2 %的硅:烷为N型
掺杂剂,在载气带动下进入反应室,在衬底10上生
长缓冲层l1,该缓冲层为N型镓铟磷缓冲层,其厚
度为0.4 ti m;
5)接着在缓冲层l l上生长上包层l2,该上
包层为N型铝镓铟磷上包层,其惨杂浓度为12X1
01 8/cm —3, 厚度为1 . 2 u m;
6)接着在下包层l 2上生长非故意掺杂的下波
导层13,该下波导层为镓铟磷下波导层,其厚度为
0.4 5 ii m;
7)保持反应室温度7 0 0 7 4 0°C不变,将
氢化物磷源(磷烷)切换为有机磷源(叔丁基磷),其 他先驱源同上,在载气带动下进入反应室,在下波导
层l3上生长非故意掺杂的有源层14,该有源层为 镓砷磷单量子阱有源层,其厚度为l 6nm,其中三甲
基镓的流量为2 0sccm,叔丁基磷的流量为l 5 0 2 0 0 sccm, 砷烷的流量5 0 8 0 sccm, 生长速率 为2 . 1 2 . 7 u m/h,此时V/III为5 0 7 3。因为 叔丁基磷的热解温度比磷垸低的多,而且叔丁基磷和 砷烷在气相中的P/H2和As/H2值相对接近,与用磷烷 和砷垸作为生长镓砷磷量子阱的V族源相比,采用叔 丁基磷和砷烷的V/III比减小了 3 5倍,V/III比的减 小使组分控制变得容易得多,因而可以使外延层的V 族组分更均匀。进行连续生长的目的是消除间断生长 中温度变化对外延层晶格质量和表面形貌影响。另夕卜, 因TBP分子中, 一 个P原子束缚两个氢原子和 一 个叔 丁基原子团,这两个被束缚的氢原子团可以去除吸附 在表面会导致C玷污的CH 3原子团,生长的材料C玷污 少,室温PL谱半高宽更窄;
8 )将有机磷源(叔丁基磷)切换回氢化物磷源 (磷烷),以三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝为III族源、 磷烷和砷烷为V族源,在有源层l 4上接着生长非故 意掺杂的上波导层l 5,该上波导层为镓铟磷上波导 层,其厚度为0.4 5um;
9)接着二甲基锌为P型掺杂剂,在上波导层l 5上生长上包层1 6,该上包层为P型铝镓铟磷上包 层,其掺杂浓度为1 2X1 0 18/cm —3,厚度为1 . 2 ti m ,较厚的波导层和包层的磷源仍用磷烷,这样在不
影响激光器的性能的同时还降低了成本;
1 0)最后将反应室温度降低到65 0°c左右,
生长欧姆接触层1 7 ,该欧姆接触层为P型重掺杂镓
砷欧姆接触层,其P型重掺杂浓度为0 .5 1 5X1
n2 0 - 3 0 c m ,厚度为0 . 2 5 u m;
1 1)关闭载气和所有先驱源,充入氮气将反
应室升压到 一 个大气压;
1 2)将反应室降温到室温,外延片在反应室中
的氮气气氛中进行退火;
1 3)将外延片从反应室中取出,完成外延片的
制作
图4是用湿法腐蚀腐蚀掉欧姆接触层i7和上包
层1 6后,测得的室温光荧光二维分布谱图(PL mapping), 2 〃外延片波长偏离为5 . 5 nm ,相应标准 偏差3.3 3nm,均匀度为0.3%,与图2比较,外 延片的波长偏离减小了 7 0 % ,均匀性提高了 3倍。
本发明由上述实施例揭露如上,任何相似的结构 变化均应包含在本发明的权利要求中。
权利要求
1、一种获得高均匀性(In)GaAsP/(AlGa)0.5In0.5P外延片的生长方法,其特征在于,包括如下步骤步骤1取一衬底;步骤2将衬底放入低压金属有机化学气相沉积系统的反应室中,外延生长前将反应室升温、降压;步骤3分别以III族金属有机源和V族氢化物源为先驱源,在载气带动下进入反应室,在衬底上依次生长缓冲层、下包层和下波导层;步骤4保持反应室温度不变,将氢化物磷源切换为有机磷源,其他先驱源不变,在载气带动下进入反应室,以低V/III比在下波导层上生长有源层;步骤5将有机磷源切换回氢化物磷源,在有源层上依次生长上波导层、上包层和欧姆接触层;步骤6关闭载气和所有先驱源,向反应室充入氮气,升压;步骤7将反应室降温,外延片在反应室中进行退火;步骤8将外延片从反应室中取出,完成外延片的制作。
2 、 根据权利要求1所述的高均匀性(In) GaAsP / (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的衬底为(l 0 0)偏〈1 1 1>A1 5°的 高偏角N型镓砷衬底。
3 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其中所述的采用低压金属有机化学气相沉积系 统中的反应室,为低压反应室,外延生长前将其压力 降低到6 1 0 k P a 。
4 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In) GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征在于,其所述的外延生长前将反应室升温,温度升高 到7 0 0 °C 7 4 0 'C ,以消除间断生长中温度变化对外延层的晶格质量和表面形貌的影响。
5 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的缓冲层为N型镓铟磷或N型低铝组分 的铝镓砷。
6 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/(AlGa) 。. 51 n。. 5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的下包层的材料为N型铝镓铟磷或N型铝镓砷。
7 、 根据权利要求1所述的高均匀性(In) GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的下波导层为非故意掺杂的镓铟磷。
8 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In) GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的有源层为非故意掺杂的(铟)镓砷磷。
9 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征在于,其所述的上波导层为非故意掺杂的镓铟磷。
10 、根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的上包层为P型铝镓铟磷或P型铝镓砷。
11 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In) GaAsP/ (AlGa) Q.5InQ.5P外延片的生长方法,其特征在于,其所述的欧姆接触层为P型重掺杂的镓砷。
12 、根据权利要求1所述的高均匀性(In) GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的载气为氢气,气体总流量为5 0 60 L/min。
13 、根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。. 51nQ. 5P外延片的生长方法,其特征在于,其所述的m族金属有机源为三甲基镓、三甲基 铟或三甲基铝,v族氢化物源为i o o %的磷垸和砷烷。
14 、根据权利要求i所述的高均匀性(In)GaAsP/(AlGa) 。. 51 n。. 5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的有机磷源为叔丁基磷。
15 、根据权利要求1所述的高均匀性 (In) GaAsP/ (AlGa) 。.5In。.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的生长有源层的V/III比为5 0 1 2 0 。
16 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In) GaAsP/ (AlGa) Q. 51n。. 5P外延片的生长方法,其特征 在于,其所述的有源层的外延生长速率为2.1 2. 7 ii m/h 。
17 、根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/ (AlGa) 。. 51n。. 5P外延片的生长方法,其特征 在于,其中向反应室充入氮气,将反应室升压到一个 大气压。
18 、 根据权利要求1所述的高均匀性 (In)GaAsP/(AlGa) 。.5Iru.5P外延片的生长方法,其特征 在于,其中将外延片留在反应室中在氮气气氛中退火, 退火温度由6 5 0 °C降低到室温。
全文摘要
一种获得高均匀性(In)GaAsP/(AlGa)<sub>0.5</sub>In<sub>0.5</sub>P外延片的生长方法,包括将衬底放入低压金属有机化学气相沉积系统的反应室中,外延生长前将反应室升温、降压;分别以III族金属有机源和V族氢化物源为先驱源,在载气带动下进入反应室,在衬底上依次生长缓冲层、下包层和下波导层;将氢化物磷源切换为有机磷源,其他先驱源不变,在载气带动下进入反应室,以低V/III比在下波导层上生长有源层;将有机磷源切换回氢化物磷源,在有源层上依次生长上波导层、上包层和欧姆接触层;关闭载气和所有先驱源,向反应室充入氮气,升压;将外延片在反应室中进行退火;将外延片从反应室中取出,完成外延片的制作。
文档编号H01L21/02GK101358335SQ20071011987
公开日2009年2月4日 申请日期2007年8月2日 优先权日2007年8月2日
发明者莉 仲, 马骁宇 申请人:中国科学院半导体研究所
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