生长在玻璃衬底上的GaN薄膜及其制备方法与流程

文档序号:16220698发布日期:2018-12-11 19:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)对玻璃衬底表面进行抛光、清洗;

(2)铝金属层的生长:在分子束外延系统中,在衬底温度为400~600℃条件下,沉积厚度为150~200μm的铝金属层;

(3)银金属层的生长:在分子束外延系统中,采用分子束外延系统中的电子束蒸发功能,在衬底温度为400~600℃条件下,在得到的铝金属层上沉积银金属层;

(4)AlN缓冲层的生长:衬底温度为450~550℃,在反应室的压力为4.0~7.2×10-5Pa、生长速度为0.2~0.8ML/s的条件下,在银金属层上沉积金属铝薄膜,然后采用氮等离体子源对该金属铝薄膜进行氮化,等离体子源的功率为300~450W,氮气流量为1~5sccm,氮化时间为10~50分钟,获得AlN薄膜;

(5)GaN缓冲层外延生长:衬底温度为450~550℃,在反应室的压力为6.0~7.2×10-5Pa、束流比V/III值为50~60、生长速度为0.4~0.6ML/s的条件下,在AlN缓冲层上生长GaN缓冲层;

(6)GaN薄膜的外延生长:采用分子束外延生长工艺,衬底温度为500~600℃,在反应室的压力为4.0~5.0×10-5Pa、束流比V/III值为30~40、生长速度为0.6~0.8ML/s条件下,在GaN缓冲层上生长GaN薄膜。

2.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述抛光,具体为:

首先将玻璃衬底表面用金刚石泥浆进行抛光,配合光学显微镜观察衬底表面,直到没有划痕后,再采用化学机械抛光的方法进行抛光处理。

3.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述清洗,具体为:

将玻璃衬底放入去离子水中室温下超声清洗3~5分钟,去除玻璃衬底表面粘污颗粒,再依次经过丙酮、乙醇洗涤,去除表面有机物,用干燥氮气吹干。

4.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,所述铝金属层的厚度为150~200μm。

5.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,所述银金属层厚度为100~300nm。

6.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,所述AlN缓冲层厚度为5~50nm。

7.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,所述GaN缓冲层的厚度为50~80nm。

8.根据权利要求1所述的生长在玻璃衬底上的GaN薄膜的制备方法,其特征在于,所述GaN薄膜的度为200~300nm。

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