标准GaN外延生长流程课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,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H,2,10min,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300A,1150 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GaN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510,8,/cm,3,),时间1小时。,蓝宝石衬底(430m),N型GaN 2.5m,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,多量子阱结构,量子阱为LED的发光区,GaN势垒140A,InGaN势阱20A,1200A,1个pair,标准GaN外延生长流程,长P型GaN,炉温升至930,长GaN的同时掺Mg(浓度510,19,/cm,3,),长2000A厚,时间20min。,长接触层 炉温降至800,长GaN的同时掺Mg(浓度10,20,/cm,3,),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),GNa,NGaN,P型GaN,3.4m,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-,氮化鎵,-,鎂掺雜,P-Type-,氮化銦鎵,-,金屬接觸層,外延結構示意圖,藍寶石基板,磊晶前,磊晶後,In GaN:Mg,sapphire,GaN,buffer,N-GaN,In GaN well,GaN barrier,P-GaN:Mg,Al-GaN:Mg,外延生长的原辅材料,基片：蓝宝石,载气：H,2,，N,2,反应剂：NH,3,，SiH,4,，MO源,MO Source包括：,三甲基镓：trimethyl gallium(TMGa)：(CH,3,),3,Ga 载气（H,2,）,三乙基镓：triethyl gallium(TEGa)：(C,2,H,5,),3,Ga 载气（N,2,）,三甲基铟：trimethyl indium(TMIn)：(CH,3,),3,In 载气（,N,2,）,三甲基铝：trimethyl aluminium,载气(H,2,),(TMAl)：(CH,3,),3,Al,二茂镁：Magncsocenc;bis(cyclopentadienyl)magnesium(Cp,2,Mg)：Mg(C,5,H,5,),2,载气（H,2,）,