公开(公告)号：CN110911270B

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN201911263522.X

申请日：2019-12-11

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  张源涛 ,  李赜明 ,  张宝林 ,  焦腾 ,  李万程

IPC: H01L21/02

Abstract: 一种高质量氧化镓(Ga2O3)薄膜及其同质外延生长方法，属于半导体薄膜材料制备技术领域。依次由β‑Ga2O3单晶衬底、低温Ga2O3薄膜层、温度渐变Ga2O3薄膜层和高温Ga2O3薄膜层组成。各Ga2O3薄膜层均由高温MOCVD工艺外延生长得到。低温Ga2O3薄膜层以β‑Ga2O3单晶为衬底，避免了衬底和薄膜的晶格失配，同时插入温度渐变Ga2O3薄膜层能够降低单晶衬底中缺陷对薄膜的影响，并抑制薄膜外延生长过程中缺陷的产生，进而有效提高薄膜晶体质量。本发明解决了高质量Ga2O3薄膜材料的外延生长问题，克服了目前Ga2O3异质与同质外延生长晶体质量差，影响Ga2O3基功率器件性能的问题，为今后Ga2O3基功率器件的制备打下坚实的基础。

公开(公告)号：CN109346400B

公开(公告)日：2021-09-10

申请号：CN201811208179.4

申请日：2018-10-17

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  张源涛 ,  李赜明 ,  张宝林 ,  李万程

IPC: H01L21/02

Abstract: 一种高质量Ga2O3薄膜及其异质外延制备方法，属于半导体薄膜材料制备技术领域。包括如下步骤：利用MOCVD在c面蓝宝石上外延GaN薄膜，制成GaN/蓝宝石基底；将GaN/蓝宝石基底放置于高温氧化炉中，在900～1000℃下通入高纯氧气2～5小时后，升温至1100～1200℃继续通入氧气1～2小时；降温后得到Ga2O3/GaN/蓝宝石基底；利用MOCVD在Ga2O3/GaN/蓝宝石基底上采用温度渐变外延工艺继续外延Ga2O3，获得高质量的Ga2O3薄膜材料。本方法将GaN薄膜材料通过两步热氧化工艺制成Ga2O3/GaN/蓝宝石基底，并利用温度渐变工艺外延Ga2O3薄膜材料，可显著提高Ga2O3薄膜的晶体质量。该方法可用于Ga2O3基异质衬底器件的制备，且工艺简单，生产成本低。

公开(公告)号：CN110911270A

公开(公告)日：2020-03-24

申请号：CN201911263522.X

申请日：2019-12-11

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  张源涛 ,  李赜明 ,  张宝林 ,  焦腾 ,  李万程

IPC: H01L21/02

Abstract: 一种高质量氧化镓(Ga2O3)薄膜及其同质外延生长方法，属于半导体薄膜材料制备技术领域。依次由β-Ga2O3单晶衬底、低温Ga2O3薄膜层、温度渐变Ga2O3薄膜层和高温Ga2O3薄膜层组成。各Ga2O3薄膜层均由高温MOCVD工艺外延生长得到。低温Ga2O3薄膜层以β-Ga2O3单晶为衬底，避免了衬底和薄膜的晶格失配，同时插入温度渐变Ga2O3薄膜层能够降低单晶衬底中缺陷对薄膜的影响，并抑制薄膜外延生长过程中缺陷的产生，进而有效提高薄膜晶体质量。本发明解决了高质量Ga2O3薄膜材料的外延生长问题，克服了目前Ga2O3异质与同质外延生长晶体质量差，影响Ga2O3基功率器件性能的问题，为今后Ga2O3基功率器件的制备打下坚实的基础。

公开(公告)号：CN111725072A

公开(公告)日：2020-09-29

申请号：CN202010613147.3

申请日：2020-06-30

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  焦腾 ,  张源涛 ,  张宝林 ,  李赜明

IPC: H01L21/365 ,  H01L29/24 ,  H01L29/78

Abstract: 一种电子浓度稳定的高质量氧化镓(β-Ga2O3)薄膜及其制备方法，属于半导体材料及其制备技术领域。依次由经过NH3等离子体钝化处理的c面蓝宝石衬底、Ga2O3低温缓冲层、Si掺杂浓度逐级提高的Ga2O3薄层、Si掺杂的Ga2O3薄膜组成。其中，低温缓冲层、Ga2O3薄层、Ga2O3薄膜均由MOCVD工艺制备而成。本发明能够实现电子浓度稳定的高质量氧化镓薄膜的快速制备，1小时可以获得厚度约为1微米的Ga2O3薄膜。本发明解决了掺杂Ga2O3薄膜电子不稳定的问题，同时提高了薄膜生长速度与Ga2O3薄膜的晶体质量。该发明能够快速制备高质量、高电子浓度稳定性的Ga2O3薄膜，为Ga2O3基器件的制备奠定了坚实的基础。

公开(公告)号：CN111725072B

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202010613147.3

申请日：2020-06-30

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  焦腾 ,  张源涛 ,  张宝林 ,  李赜明

IPC: H01L21/365 ,  H01L29/24 ,  H01L29/78

Abstract: 一种电子浓度稳定的高质量氧化镓(β‑Ga2O3)薄膜及其制备方法，属于半导体材料及其制备技术领域。依次由经过NH3等离子体钝化处理的c面蓝宝石衬底、Ga2O3低温缓冲层、Si掺杂浓度逐级提高的Ga2O3薄层、Si掺杂的Ga2O3薄膜组成。其中，低温缓冲层、Ga2O3薄层、Ga2O3薄膜均由MOCVD工艺制备而成。本发明能够实现电子浓度稳定的高质量氧化镓薄膜的快速制备，1小时可以获得厚度约为1微米的Ga2O3薄膜。本发明解决了掺杂Ga2O3薄膜电子不稳定的问题，同时提高了薄膜生长速度与Ga2O3薄膜的晶体质量。该发明能够快速制备高质量、高电子浓度稳定性的Ga2O3薄膜，为Ga2O3基器件的制备奠定了坚实的基础。

公开(公告)号：CN109346400A

公开(公告)日：2019-02-15

申请号：CN201811208179.4

申请日：2018-10-17

Applicant: 吉林大学

Inventor： 董鑫 ,  张源涛 ,  李赜明 ,  张宝林 ,  李万程

IPC: H01L21/02

Abstract: 一种高质量Ga2O3薄膜及其异质外延制备方法，属于半导体薄膜材料制备技术领域。包括如下步骤：利用MOCVD在c面蓝宝石上外延GaN薄膜，制成GaN/蓝宝石基底；将GaN/蓝宝石基底放置于高温氧化炉中，在900～1000℃下通入高纯氧气2～5小时后，升温至1100～1200℃继续通入氧气1～2小时；降温后得到Ga2O3/GaN/蓝宝石基底；利用MOCVD在Ga2O3/GaN/蓝宝石基底上采用温度渐变外延工艺继续外延Ga2O3，获得高质量的Ga2O3薄膜材料。本方法将GaN薄膜材料通过两步热氧化工艺制成Ga2O3/GaN/蓝宝石基底，并利用温度渐变工艺外延Ga2O3薄膜材料，可显著提高Ga2O3薄膜的晶体质量。该方法可用于Ga2O3基异质衬底器件的制备，且工艺简单，生产成本低。