标准GaN外延生长流程.ppt

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1、 标准GaN外延生长流程 高温除杂 反应室炉温升高1200,通入氢气,高温、燃烧除去衬底上的杂质,时间10min。蓝宝石衬底(4305m)高温、通H2 10min 标准GaN外延生长流程 :长缓冲层 炉温降底控制在530时,在蓝宝石衬底上生长一层300A厚的GaN缓冲层，时间3min。蓝宝石衬底(430m)GaN缓冲层300A 标准GaN外延生长流程 退火 炉温升至1150，时间7min，将低温长的非晶缓冲层通过高温形成多晶GaN 缓冲层。蓝宝石衬底(430m)GaN缓冲层300A1150 退火 标准GaN外延生长流程 长GaN单晶 将炉温控制至1160,在GaN缓冲层上生长一层0.5m厚的G

2、aN单晶。蓝宝石衬底(430m)GaN单晶 0.5m 标准GaN外延生长流程 长N型GaN 将炉温控制至1160,长GaN 的同时掺Si(浓度5108/cm3),时间1小时。蓝宝石衬底(430m)N型GaN 2.5ml 长多量子阱MQW 炉温降至750,先长一层InGaN(20A),接着长一层GaN(140A),连续长8个InGaN和 GaN势阱势垒pair(160A)，整个MQW厚度1200A.调整掺In的浓度可调整波长，用时约80min.蓝宝石衬底(430m)MQW多量子阱 标准GaN外延生长流程 标准GaN外延生长流程l多量子阱结构l量子阱为LED的发光区GaN势垒140AInGaN势阱

3、20A1200A1个pair 标准GaN外延生长流程l 长P型GaN 炉温升至930,长GaN的同时掺Mg(浓度51019/cm3),长2000A厚,时间20min。长接触层 炉温降至800,长GaN的同时掺Mg(浓度1020/cm3),长150A厚,时间2min。激活 炉温降至600,加热20min,打破MgH键,激活Mg的导电性。降温 炉温降至150，时间 30min。蓝宝石衬底(430m)GNaNGaNP型GaN3.4m藍寶石基板緩衝層氮化鎵N-Type-氮化鎵-矽掺雜(氮化鎵/氮化銦鎵)x5-淺井結構(氮化鎵/氮化銦鎵)x8-量子井結構P-Type-氮化鋁鎵-電流阻擋層P-Type-氮

4、化鎵-鎂掺雜P-Type-氮化銦鎵-金屬接觸層外延結構示意圖外延結構示意圖藍寶石基板磊晶前磊晶後In GaN:MgsapphireGaNbufferN-GaNIn GaN well GaN barrierP-GaN:MgAl-GaN:Mg外延生长的原辅材料外延生长的原辅材料基片：蓝宝石载气：H2，N2 反应剂：NH3，SiH4，MO源MO Source包括：三甲基镓：trimethyl gallium(TMGa)：(CH3)3Ga 载气（H2）三乙基镓：triethyl gallium(TEGa)：(C2H5)3Ga 载气（N2）三甲基铟：trimethyl indium(TMIn)：(CH3)3In 载气（N2）三甲基铝：trimethyl aluminium 载气(H2)(TMAl)：(CH3)3Al二茂镁：Magncsocenc;bis(cyclopentadienyl)magnesium(Cp2Mg)：Mg(C5H5)2 载气（H2）