硅基氮化鎵外延片是什么

氮化鎵外延片指采用外延方法，使單晶襯底上生長一層或多層氮化鎵薄膜而制成的產(chǎn)品。近年來，在國家政策支持下，我國氮化鎵外延片行業(yè)規(guī)模不斷擴大。

氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料，具有耐高溫、兼容性高、熱導(dǎo)率高、寬帶隙等優(yōu)勢，在我國應(yīng)用較為成熟。按照襯底材料不同，氮化鎵外延片又可分為氮化鎵基氮化鎵、碳化硅基氮化鎵、藍(lán)寶石基氮化鎵以及硅基氮化鎵四類。硅基氮化鎵外延片生產(chǎn)成本低且生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，為目前應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品。

硅基氮化鎵外延片工藝

氮化鎵外延片生長工藝較為復(fù)雜，多采用兩步生長法，需經(jīng)過高溫烘烤、緩沖層生長、重結(jié)晶、退火處理等流程。兩步生長法通過控制溫度，以防止氮化鎵外延片因晶格失配或應(yīng)力而產(chǎn)生翹曲，為目前全球氮化鎵外延片主流制備方法。

硅基氮化鎵外延片工藝流程

（1）高溫烘烤，藍(lán)寶石襯底首先在氫氣氣氛中被加熱至1050℃，目的是清潔襯底表面;

（2）襯底溫度降至510℃，在藍(lán)寶石襯底表面沉積30nm厚度的低溫GaN/AlN緩沖層;

（3）升溫至10⒛℃，通入反應(yīng)氣氨氣、三甲基鎵和硅烷，各自控制相應(yīng)的流速，生長4um厚度的硅摻雜n型GaN;

（4）通入三甲基鋁和三甲基鎵反應(yīng)氣，制備厚度為0.15um的硅摻雜n型A⒑洲;

（5）溫度降至8O0℃，通入三甲基鎵、三甲基銦、二乙基鋅和氨氣并各自控制不同的流速制備50nm的zn摻雜InGaN;

（6）溫度升高至1020℃，通入三甲基鋁、三甲基鎵和雙（環(huán)戊二烯基）鎂，制備0.15um厚度的Mg摻雜p型AlGaN和0.5um厚度的Mg摻雜p型G瘀;

（7）700℃氮氣氣氛中退火處理獲得高質(zhì)量p型GaN夕卜延薄膜;

（8）在p型G瘀表面進(jìn)行刻蝕露出n型G瘀表面;

（9）分別在p-GaNI表面蒸鍍Ni/Au觸片，ll-GaN表面蒸鍍△/Al觸片形成電極。

文章整合自：華經(jīng)市場研究中心、51電子網(wǎng)