利索能及
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专利号: 2018115594602
申请人: 华南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在Si衬底上制备InGaN外延层的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

1)在Si衬底上直接生长第一InGaN层;和

2)在所述第一InGaN层上生长第二InGaN层。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述Si衬底上,通过金属调制或者高活性N/总金属束流比的生长方式得到所述第一InGaN层。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述金属调制的生长包括以下步骤:i)在时间t1中,同时提供In、Ga和N束流;

ii)在时间t2中维持N束流,同时停止提供In、Ga束流;和iii)将步骤i)和ii)重复n次,

其中,

时间t1对应于0.1~2.0个InGaN原子层的沉积,优选对应于0.4~0.7,更优选0.4~0.5个InGaN原子层的沉积;

时间t2对应于2~20秒,优选对应于8~12秒;

n为选自10至30中的整数,优选为选自15至25中的整数。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述高活性N/总金属束流比的生长期间,活性N束流与In/Ga的总金属束流的比率为2或更高,优选为5或更高,最优选为5~10;

优选地,所述第一InGaN层包括5~15个原子层,优选8~12个原子层。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,通过射频活性等离子源或氨持续供应活性N束流。

6.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,通过设置Ga源和In源,来提供Ga和In的金属束流,所述Ga源和所述In源优选分别为纯的Ga和In金属,或者是它们的金属有机物前驱体。

7.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其特征在于,通过In/Ga束流比的调节,使所述InGaN外延层中的In含量在0~1之间变化,其中当In/Ga的束流比率为0.4或以下时,所述InGaN外延层的In含量为30%或以下,并且优选地,生长温度为600~900℃,更优选为700~750℃;或者当In/Ga的束流比率高于0.4时,所述InGaN外延层的In含量高于30%,并且优选地,生长温度为300~500℃,更优选为420~480℃。

8.根据权利要求1~4所述的方法,其特征在于,通过分子束外延和金属气相沉积方法实现所述InGaN外延层的生长。

9.根据权利要求1~4所述的方法,其特征在于,Ga/In的总金属束流对应于所述InGaN外延层的生长速率为0.1~1μm/h。

10.一种通过权利要求1至9中任一项所述的方法生产的硅基InGaN外延层。