专利名称：一种生长高铟组分铟镓砷的方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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。
发明内容
本发明为解决现有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。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。本发明的原理本发明是扩展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。本发明的有益效果本发明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。
图1为本发明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。本发明采用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
1.一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所述的一种生长高铟组分铟镓砷的方法，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所述的一种生长高铟组分铟镓砷的方法，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所述的一种生长高铟组分铟镓砷的方法，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
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
发明者孙晓娟, 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