本發(fā)明涉及氧化鎵制備，尤其涉及一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法。

背景技術(shù)：

1、氧化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料，具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，氧化鎵的外延生長(zhǎng)過(guò)程具有很大的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在外延質(zhì)量和表面形貌上。相關(guān)的氧化鎵外延生長(zhǎng)方法通常采用恒定溫度，這種方法雖然簡(jiǎn)單，但是難以控制外延質(zhì)量和表面形貌，從而影響器件的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法。本發(fā)明通過(guò)階梯升溫的方式，可以有效改善氧化鎵外延質(zhì)量和表面形貌，減少缺陷和晶界，從而提高器件的性能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法，包括以下步驟：

4、在氧化鎵襯底的表面進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)，所述氣相外延生長(zhǎng)包括依次進(jìn)行的初始生長(zhǎng)和階梯升溫，每次所述階梯升溫的升溫范圍為50～100℃。

5、優(yōu)選的，每次所述階梯升溫的溫度升高75℃。

6、優(yōu)選的，所述階梯升溫的次數(shù)為2～5。

7、優(yōu)選的，每次所述階梯升溫的保溫時(shí)間為1～2h。

8、優(yōu)選的，升溫至每次所述階梯升溫的溫度的升溫速率為0.1～20℃/min。

9、優(yōu)選的，所述初始生長(zhǎng)的時(shí)間為1～2h。

10、優(yōu)選的，所述初始生長(zhǎng)的溫度為500～1100℃。

11、優(yōu)選的，所述初始生長(zhǎng)的溫度為600～800℃。

12、優(yōu)選的，所述氣相外延生長(zhǎng)的反應(yīng)氣體包括氧氣和氯化氫氣體。

13、優(yōu)選的，所述氧氣和氯化氫氣體的流量比為1～100：1

14、本發(fā)明提供了一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法，包括以下步驟：在氧化鎵襯底的表面進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)，所述氣相外延生長(zhǎng)包括依次進(jìn)行的初始生長(zhǎng)和階梯升溫，每次所述階梯升溫的升溫范圍為50～100℃。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

16、1、改善外延質(zhì)量和表面形貌：本發(fā)明所述初始生長(zhǎng)的溫度低，有利于提高外延形核質(zhì)量，通過(guò)階梯升溫的方式升高溫度，利于外延的2d生長(zhǎng)，可以有效改善氧化鎵外延質(zhì)量和表面形貌，減少缺陷和晶界，得到高質(zhì)量外延層，從而提高器件的性能。

17、2、在制備大面積氧化鎵薄膜時(shí)，不容易出現(xiàn)均勻性的問(wèn)題，提高了氧化鎵薄膜的質(zhì)量和性能，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。

18、3、提高制備效率：在氣相外延生長(zhǎng)的過(guò)程中，通過(guò)溫度控制，可以使反應(yīng)更加穩(wěn)定，從而提高了制備效率。

19、4、適應(yīng)性強(qiáng)：本發(fā)明的階梯升溫的方法，可以在不同的溫度條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鎵外延質(zhì)量和表面形貌的改善，適應(yīng)性較強(qiáng)，適用于不同類(lèi)型的氧化鎵外延生長(zhǎng)。

技術(shù)特征：

1.一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，每次所述階梯升溫的溫度升高75℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述階梯升溫的次數(shù)為2～5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，每次所述階梯升溫的保溫時(shí)間為1～2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，升溫至每次所述階梯升溫的溫度的升溫速率為0.1～20℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述初始生長(zhǎng)的時(shí)間為1～2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述初始生長(zhǎng)的溫度為500～1100℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述初始生長(zhǎng)的溫度為600～800℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述氣相外延生長(zhǎng)的反應(yīng)氣體包括氧氣和氯化氫氣體。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的外延生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述氧氣和氯化氫氣體的流量比為1～100：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種氧化鎵的外延生長(zhǎng)方法，屬于氧化鎵制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在氧化鎵襯底的表面進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)，所述氣相外延生長(zhǎng)包括依次進(jìn)行的初始生長(zhǎng)和階梯升溫，每次所述階梯升溫的升溫范圍為50～100℃。本發(fā)明初始生長(zhǎng)的溫度低，有利于提高外延形核質(zhì)量，通過(guò)階梯升溫的方式升高溫度，利于外延的2D生長(zhǎng)，可以有效改善氧化鎵外延質(zhì)量和表面形貌，減少缺陷和晶界，得到高質(zhì)量外延層，從而提高器件的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：夏寧,徐大成,李成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22