空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法及空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法及空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜，空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法包括以下步驟：將襯底置于密封反應(yīng)室內(nèi)的生長托盤上，加熱托盤到高于氧化鎵膜預(yù)期生長溫度10-200℃，對襯底進(jìn)行熱處理；將托盤溫度降到預(yù)定生長溫度后，在預(yù)設(shè)壓強范圍內(nèi)繼續(xù)對反應(yīng)室抽氣；向反應(yīng)室內(nèi)通入鎵源、氧源和摻雜源，實現(xiàn)氧化鎵膜的外延生長；當(dāng)氧化鎵膜生長過程結(jié)束后，對氧化鎵膜進(jìn)行原位熱處理或直接將氧化鎵膜緩慢降溫取樣或取樣后再進(jìn)行熱處理，得到空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜。本發(fā)明步驟科學(xué)、合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多問題，提供了一種有效的受主摻雜途徑，能制備具有不同空穴濃度的氧化鎵膜。
【專利說明】空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法及空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料技術(shù)，尤其涉及一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法及空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鎵材料具有直接帶隙結(jié)構(gòu)，禁帶寬度為4.9eV，屬于單斜晶系，具有優(yōu)良的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，其在半導(dǎo)體光電器件、輻射探測和冶煉鑄造中氧氣監(jiān)測等方面具有重要應(yīng)用，是目前寬帶隙半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的研究熱點。然而非摻雜的氧化鎵材料往往表現(xiàn)出高阻特性，這就極大地限制了其在各種電子器件制備領(lǐng)域里的應(yīng)用范圍。雖然目前可以采用摻入錫或者硅原子的方法制備具有電子導(dǎo)電類型的氧化鎵膜，但是對具有空穴導(dǎo)電特性的氧化鎵膜的研究卻不足，目前基本沒有關(guān)于制得良好空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的報道。這主要是由于一方面在理論上氧化鎵材料禁帶寬度較大，且受主能級的位置相對于價帶頂較遠(yuǎn)，不利于受主電離向價帶釋放自由空穴；另一方面在實踐過程中人們嘗試的摻雜類型不夠，并沒有找到合適的摻雜劑和摻雜方法。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述無法制備性能優(yōu)良的空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的問題，提出一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，提供了一種有效的受主摻雜途徑，能制備具有不同空穴濃度的氧化鎵膜。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，包括以下步驟: 步驟1:選取襯底，并清洗后待用；
步驟2:將襯底置于密封反應(yīng)室內(nèi)的生長托盤上，對反應(yīng)室抽真空；
步驟3:當(dāng)反應(yīng)室真空度至5X KT3Pa以下，加熱放置襯底片的托盤；托盤升溫到高于氧化鎵膜預(yù)期生長溫度10-20(TC后，將襯底進(jìn)行熱處理5-60分鐘；
步驟4:將托盤溫度降到氧化鎵膜生長溫度300-1200°C中預(yù)設(shè)溫度點后，使托盤旋轉(zhuǎn)； 步驟5:向反應(yīng)室內(nèi)通入鎵源、氧源和摻雜源，實現(xiàn)氧化鎵膜的外延生長；
步驟6:控制氧化鎵膜的生長速度為0.03-3 μ m/h ；
步驟7:當(dāng)氧化鎵膜生長過程結(jié)束后進(jìn)行原位熱處理或直接將氧化鎵膜降溫到100°C以下后直接取樣或取樣后在反應(yīng)室外再進(jìn)行熱處理，得到空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟4中托盤的轉(zhuǎn)速為50-1200轉(zhuǎn)/分。
[0007]進(jìn)一步地，步驟5所述鎵源為三甲基鎵或三乙基鎵，源溫范圍為-50-50°C，源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為l_103sccm。
[0008]進(jìn)一步地，步驟5所述氧源為氣體氧源和/或液體氧源，其中所述氣體氧源為氧氣、臭氧、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮和氧等離子體中的一種或多種，氣體氧源的流量范圍1-1O3sccm ;所述液體氧源為純水和/或醋酸溶液，源溫度范圍為1-100°C，載氣流量范圍為 l-103sccmo
[0009]進(jìn)一步地，所述摻雜源為金屬有機物或氫化物或氮化物，具體地，所述摻雜源為氨氣、一氧化氮、二氧化氮、偏二甲阱、二茂鎂、二甲基二茂鎂、二乙基鋅、二甲基鋅、叔丁基二氫砷、砷烷、叔丁基二氫磷、磷烷、三甲基銻和三乙基銻中的一種或多種。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)摻雜源為氨氣、一氧化氮、二氧化氮,其流量范圍為1-1O3Sccm ；
當(dāng)摻雜源為偏二甲阱時，摻雜源溫度范圍為-60-70°C，摻雜源瓶壓力范圍為
l-103torr，載氣流量范圍為l-103sccm ;
當(dāng)摻雜源為二茂鎂或二甲基二茂鎂時，摻雜源溫度范圍為-1o-1oo°c，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l-103sccm ；
當(dāng)摻雜源為二乙基鋅或者二甲基鋅，摻雜源溫度范圍為-50-50°C，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm ；
當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫砷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l-103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm;
當(dāng)摻雜源為砷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ；
當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫磷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l-103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm;
當(dāng)摻雜源為磷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ；
當(dāng)摻雜源為三甲基銻或三乙基銻，摻雜源溫度范圍為-50-50 V，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l-103sccm。
[0011]進(jìn)一步地，所述摻雜源與鎵源的輸入摩爾量比例為10-5-10。
[0012]進(jìn)一步地，在步驟7所述熱處理條件如下；其中可以在純氧氣氛或者含有氧分壓氣氛下，在IO-1O6Pa氣壓范圍內(nèi)，在300-1200°C溫度范圍內(nèi)，退火處理10-120分鐘。
[0013]本發(fā)明另一個目的還公開了一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜，該氧化鎵膜表現(xiàn)出了良好的空穴導(dǎo)電特性。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜采用所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法制備而成。
[0015]本發(fā)明空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法是一種適合金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備生長具有空穴導(dǎo)電類型氧化鎵膜的工藝方法，該方法提供了一種有效的受主摻雜途徑，單獨或共同采用二價金屬有機源(鎂源、鋅源)或五價非金屬源(氮源、磷源、砷源、銻源)進(jìn)行氧化鎵膜的高效且穩(wěn)定的受主摻雜。通過調(diào)節(jié)摻雜原子含量可以制備具有不同空穴濃度的氧化鎵膜。本發(fā)明制備得到的空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜可應(yīng)用在深紫外發(fā)光、探測和透明導(dǎo)電等相關(guān)領(lǐng)域。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所使用的金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)氣體輸運部分的示意圖；
圖2為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的X射線衍射圖譜；圖3為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的原子力顯微鏡圖譜 圖4為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的透射和吸收圖譜。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明公開了一種利用金屬有機物化學(xué)氣相沉積設(shè)備制備空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的方法，該方法采用三甲基鎵或者三乙基鎵為鎵源，以氣態(tài)和/或液態(tài)含氧物質(zhì)為氧源，以金屬有機物或者氫化物或者氮化物為摻雜源來進(jìn)行摻雜，進(jìn)而制備氧化鎵膜，具體地，本發(fā)明空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法包括以下步驟:
步驟1:選取襯底，并清洗后待用，所述清洗采用標(biāo)準(zhǔn)清洗流程，該標(biāo)準(zhǔn)清洗流程能清洗掉襯底表面由于吸附或反應(yīng)而產(chǎn)生的雜質(zhì)。
[0020]步驟2:將襯底置于密封反應(yīng)室內(nèi)的生長托盤上，啟動機械泵對反應(yīng)室抽真空。
[0021]步驟3:當(dāng)(機械泵對反應(yīng)室內(nèi)抽真空)反應(yīng)室內(nèi)真空度至5Pa以下，啟動渦輪分子泵繼續(xù)對反應(yīng)室抽真空(此時機械泵仍在運轉(zhuǎn))；當(dāng)反應(yīng)室真空度至5X10_3Pa以下，加熱放置襯底的托盤；將托盤升溫到高于氧化鎵膜預(yù)期生長溫度10-200°C后，優(yōu)選為50-100°C，將襯底進(jìn)行熱處理5-60分鐘，優(yōu)選為10-30分鐘；可以理解本發(fā)明除采用機械泵和渦輪分子泵對反應(yīng)室抽真空，還可采用其他抽真空設(shè)備完成；為了達(dá)到金屬有機物化學(xué)氣相沉積方法所需真空度，本發(fā)明先后采用機械泵和渦輪分子泵對反應(yīng)室抽真空。
[0022]步驟4:將托盤溫度降到氧化鎵膜生長溫度300-1200°C中預(yù)設(shè)溫度點后，關(guān)閉渦輪分子泵對反應(yīng)室進(jìn)行抽真空，繼續(xù)用機械泵對反應(yīng)室進(jìn)行抽真空；打開托盤旋轉(zhuǎn)電機，并使托盤旋轉(zhuǎn)，該托盤的轉(zhuǎn)速為50-1200轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選為100-200轉(zhuǎn)/分，旋轉(zhuǎn)能有效保持氣流場和溫度場的均勻性；準(zhǔn)備進(jìn)行受主摻雜氧化鎵膜的外延生長。
[0023]步驟5:向反應(yīng)室內(nèi)通入鎵源、氧源和摻雜源，實現(xiàn)氧化鎵膜的外延生長；調(diào)節(jié)鎵源溫度、源瓶壓力和載氣流量；調(diào)節(jié)氧源流量或者氧源載氣流量；調(diào)節(jié)液體摻雜源溫度、源瓶壓力和載氣流量，調(diào)節(jié)氣體摻雜源壓力和流量；調(diào)節(jié)鎵源、氧源和摻雜源供給量為預(yù)設(shè)比值后，實現(xiàn)受主摻雜氧化鎵膜的外延生長；
步驟6:根據(jù)所要制備的氧化鎵膜厚度，控制氧化鎵膜的生長速度為0.03-3 μ m/h,并控制合適的生長時間；
步驟7:當(dāng)氧化鎵膜生長過程結(jié)束后，對氧化鎵膜進(jìn)行原位熱處理，或直接將氧化鎵膜緩慢降溫(所述緩慢降溫為每分鐘降溫10°C，如采用劇烈降溫，將導(dǎo)致激發(fā)態(tài)的原子瞬間失去遷移能力，無法遷移到正確位置則會在樣品中引入缺陷，另外樣品和襯底的熱膨脹程度不同，劇烈降溫容易導(dǎo)致膜裂)到100°C以下后直接取樣，或取樣后在反應(yīng)室外再進(jìn)行熱處理，得到空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜。
[0024]本發(fā)明所述鎵源為三甲基鎵或三乙基鎵，源溫范圍為-50-50°C，源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣(純度為99.999%的高純氬氣或氮氣)流量范圍為l-103sccm。
[0025]本發(fā)明所述氧源為氣體氧源和/或液體氧源，其中所述氣體氧源為氧氣、臭氧、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮和氧等離子體中的一種或多種，氣體氧源的流量范圍1-1O3Sccm ;所述液體氧源為純水和/或醋酸溶液，源溫度范圍為1-100°C，載氣流量范圍為1-1O3Sccm0[0026]本發(fā)明所述摻雜源為金屬有機物或氫化物或氮化物，該摻雜源為氣體或液體，所述液體摻雜源運輸時，采用氣體攜帶方式運輸。具體地，本發(fā)明所述摻雜源包括但不限于氨氣、一氧化氮、二氧化氮、偏二甲阱、二茂鎂、二甲基二茂鎂、二乙基鋅、二甲基鋅、叔丁基二氫砷、砷烷、叔丁基二氫磷、磷烷、三甲基銻和三乙基銻中的一種或多種。
[0027]當(dāng)摻雜源為氨氣、一氧化氮、二氧化氮，其流量范圍為1-1O3Sccm;
當(dāng)摻雜源為偏二甲阱時，摻雜源溫度范圍為_60-70°C，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l_103sccm ;
當(dāng)摻雜源為二茂鎂或二甲基二茂鎂時，摻雜源溫度范圍為-1o-1oo°c，摻雜源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為l_103sccm ；
當(dāng)摻雜源為二乙基鋅或者二甲基鋅，摻雜源溫度范圍為_50-50°C，摻雜源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm ；
當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫砷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm;
當(dāng)摻雜源為砷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ；
當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫磷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm;
當(dāng)摻雜源為磷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ；
當(dāng)摻雜源為三甲基銻或三乙基銻，摻雜源溫度范圍為-50-50 V，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l_103sccm。
[0028]本發(fā)明中所述摻雜源與鎵源的摩爾量比為10_5_10。
[0029]為了進(jìn)一步改善摻雜氧化鎵膜的電學(xué)質(zhì)量，本發(fā)明在步驟7后還對空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜進(jìn)行了熱處理。所述熱處理條件如下；在純氧氣氛或者含有氧分壓氣氛下，在IO-1O6Pa氣壓范圍內(nèi)，優(yōu)選為IO2-1O3Pa氣壓，在300-1200°C溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選700_950°C，退火處理10-120分鐘，優(yōu)選為10-30分鐘。
[0030]本發(fā)明還公開了一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜，該空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜具有良好的空穴導(dǎo)電特性。
[0031]以下通過具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
實施例1
圖1為本發(fā)明所使用的金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)氣體輸運部分的示意圖。
[0032]本實施例所使用的金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的氣體輸運部分的示意圖如圖1所示，該金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)包括反應(yīng)主體反應(yīng)室I (該反應(yīng)室能實現(xiàn)很好的密封性)，該反應(yīng)室I內(nèi)設(shè)置有能旋轉(zhuǎn)的托盤2，該托盤2用于放置襯底；反應(yīng)室I通過管道分別于機械泵3和渦輪分子泵4連接；此外該反應(yīng)室I還設(shè)置有多條與物料供應(yīng)裝置(氧氣瓶、氬氣瓶等)連接的管路。
[0033]具體地，本實施例制備鎂摻雜氧化鎵膜包括以下步驟:
步驟1:選取藍(lán)寶石襯底，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)清洗流程后待用。
[0034]步驟2:將襯底片送入至反應(yīng)室1，并置于生長托盤2上，而后關(guān)閉反應(yīng)室I傳輸口實現(xiàn)反應(yīng)室I的密封，開啟機械泵3對反應(yīng)室I內(nèi)的氣體進(jìn)行抽空。
[0035]步驟3:當(dāng)反應(yīng)室I真空度達(dá)到5Pa以下時啟動渦輪分子泵4，將反應(yīng)室I的真空度抽到5 X 10_3Pa以下時，加熱放置襯底(也稱襯底片)的托盤2，在800°C將襯底進(jìn)行熱處理10分鐘。
[0036]步驟4:將托盤2溫度降到生長溫度700°C，停止用渦輪分子泵4對反應(yīng)室I進(jìn)行抽氣，繼續(xù)用機械泵3對反應(yīng)室I進(jìn)行抽氣；打開托盤旋轉(zhuǎn)電機，調(diào)節(jié)托盤轉(zhuǎn)速在120轉(zhuǎn)/分；準(zhǔn)備進(jìn)行鎂受主摻雜氧化鎵膜的外延生長。
[0037]步驟5:調(diào)節(jié)三乙基鎵源溫度為5°C、源瓶壓力為800torr和載氣流量lOsccm，輔氣流量為200SCCm;調(diào)節(jié)氧氣流量為500SCCm;調(diào)節(jié)二茂鎂源溫度為25°C、源瓶壓力900torr和載氣流量200sccm。
[0038]步驟6:根據(jù)所要制備的氧化鎵膜厚度，控制生長速度為0.5ym/h，生長I小時。
[0039]步驟7:當(dāng)生長過程結(jié)束后將托盤溫度升高至900°C，在300torr氧氣氛圍下原位熱處理30min，然后緩慢降溫到100°C以下取樣品。
[0040]實施例2
圖2為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的X射線衍射圖譜；圖3為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的原子力顯微鏡圖譜；圖4為實施例2制備的鋅摻雜氧化鎵膜的透射和吸收圖譜。
[0041]本實施例所使用的金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的氣體輸運部分與實施例1相同，具體地，制備鋅摻雜氧化鎵膜包含以下步驟:
步驟1:選取藍(lán)寶石襯底，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)清洗流程后待用。
[0042]步驟2:將襯底片送入至反應(yīng)室I內(nèi)，并置于生長托盤2上，而后關(guān)閉反應(yīng)室I傳輸口實現(xiàn)反應(yīng)室I的密封，開啟機械泵3對反應(yīng)室I內(nèi)的氣體進(jìn)行抽空。
[0043]步驟3:當(dāng)反應(yīng)室I真空度達(dá)到5Pa以下時啟動渦輪分子泵4，將反應(yīng)室I的背底真空度抽到5X10_3Pa以下時，加熱放置襯底片的托盤2，在750°C將襯底片進(jìn)行熱處理10分鐘。
[0044]步驟4:將托盤2溫度降到生長溫度700°C，停止用渦輪分子泵4對反應(yīng)室I進(jìn)行抽氣，繼續(xù)用機械泵3對反應(yīng)室I進(jìn)行抽氣；打開托盤旋轉(zhuǎn)電機，調(diào)節(jié)托盤轉(zhuǎn)速在120轉(zhuǎn)/分；準(zhǔn)備進(jìn)行鎂受主摻雜氧化鎵膜的外延生長。
[0045]步驟5:調(diào)節(jié)三甲基鎵源溫度為-10°C、源瓶壓力為500torr和載氣流量lOsccm，輔氣流量為200SCCm ;調(diào)節(jié)氧氣流量為900SCCm ;調(diào)節(jié)二乙基鋅源溫度為_5°C、源瓶壓力800torr和載氣流量IOsccm,輔氣流量為200sccm。
[0046]步驟6:根據(jù)所要制備的氧化鎵膜厚度，控制生長速度為0.5ym/h，生長I小時。
[0047]步驟7:當(dāng)生長過程結(jié)束后直接緩慢降溫到100°C以下取樣品。
[0048]上述方法制備出的鋅摻雜氧化鎵膜的X射線衍射譜如圖2所示，表明制備的鋅摻雜氧化鎵膜具有(-311)和(313)取向性；原子力顯微鏡圖譜如圖3所示，表明氧化鎵膜表面晶粒成棒狀；透射和吸收圖譜如圖4所示，表明鋅摻雜氧化鎵膜的透射/吸收邊在350nm附近，并且從附圖中可知其光學(xué)禁帶寬度在4eV左右。
[0049]本發(fā)明不局限于上述實施例所記載的空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法及空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜，鎵源、氧源、摻雜源的改變，退火處理的改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0050]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述 各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:選取襯底，并清洗后待用； 步驟2:將襯底置于密封反應(yīng)室內(nèi)的生長托盤上，對反應(yīng)室抽真空； 步驟3:當(dāng)反應(yīng)室真空度至5 X KT3Pa以下，加熱放置襯底的托盤；托盤升溫到高于氧化鎵膜預(yù)期生長溫度10-20(TC后，將襯底進(jìn)行熱處理5-60分鐘； 步驟4:將托盤溫度降到氧化鎵膜生長溫度300-1200°C中預(yù)設(shè)溫度點后，使托盤旋轉(zhuǎn)； 步驟5:向反應(yīng)室內(nèi)通入鎵源、氧源和摻雜源，實現(xiàn)氧化鎵膜的外延生長； 步驟6:控制氧化鎵膜的生長速度為0.03-3 μ m/h ； 步驟7:當(dāng)氧化鎵膜生長過程結(jié)束后進(jìn)行原位熱處理或直接將氧化鎵膜降溫到100°C以下后直接取樣或取樣后在反應(yīng)室外再進(jìn)行熱處理，得到空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，步驟5所述鎵源為三甲基鎵或三乙基鎵，鎵源溫度范圍為-50-50°C，鎵源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為l_103sccm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，步驟5所述氧源為氣體氧源和/或液體氧源，其中所述氣體氧源為氧氣、臭氧、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮和氧等離子體中的一種或多種，氣體氧源的流量范圍1-1O3Sccm ;所述液體氧源為純水和/或醋酸溶液，源溫度范圍 為1-100°C，載氣流量范圍為l-103SCCm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，所述摻雜源為氨氣、一氧化氮、二氧化氮、偏二甲阱、二茂鎂、二甲基二茂鎂、二乙基鋅、二甲基鋅、叔丁基二氣神、神燒、叔丁基二氣憐、憐燒、二甲基鋪和二乙基鋪中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，當(dāng)摻雜源為氨氣、一氧化氮、二氧化氮，其流量范圍為1-1O3Sccm ； 當(dāng)摻雜源為偏二甲阱時，摻雜源溫度范圍為_60-70°C，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l_103sccm ; 當(dāng)摻雜源為二茂鎂或二甲基二茂鎂時，摻雜源溫度范圍為-1o-1oo°c，摻雜源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為l_103sccm ； 當(dāng)摻雜源為二乙基鋅或者二甲基鋅，摻雜源溫度范圍為_50-50°C，摻雜源瓶壓力范圍為l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm ； 當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫砷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm; 當(dāng)摻雜源為砷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ； 當(dāng)摻雜源為叔丁基二氫磷，摻雜源溫度范圍為-10-70°C，摻雜源瓶壓l_103torr，載氣流量范圍為1-1O3Sccm; 當(dāng)摻雜源為磷烷，其流量范圍為1-1O3sccm ； 當(dāng)摻雜源為三甲基銻或三乙基銻，摻雜源溫度范圍為-50-50 V，摻雜源瓶壓力范圍為l-103torr，載氣流量范圍為l_103sccm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，所述摻雜源與鎵源的輸入摩爾量比例為10_5-10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，在步驟7所述熱處理條件如下；在純氧氣氛或者含有氧分壓氣氛下，在1O-1O6Pa氣壓范圍內(nèi)，在300-1200°C溫度范圍內(nèi)，退火處理10-120分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法，其特征在于，所述步驟4中托盤的轉(zhuǎn)速為50-1200轉(zhuǎn)/分。
9.一種空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任意一項所述空穴導(dǎo)電特性氧化鎵膜的制備方法制備而成。
【文檔編號】C23C16/40GK103469173SQ201310414275
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】梁紅偉, 夏曉川, 柳陽, 申人升, 杜國同, 胡禮中 申請人:大連理工大學(xué)