硅基氮化镓外延片是什么 硅基氮化镓外延片工艺

硅基氮化镓外延片是什么

氮化镓外延片指采用外延方法，使单晶衬底上生长一层或多层氮化镓薄膜而制成的产品。近年来，在国家政策支持下，我国氮化镓外延片行业规模不断扩大。

氮化镓作为第三代半导体材料，具有耐高温、兼容性高、热导率高、宽带隙等优势，在我国应用较为成熟。按照衬底材料不同，氮化镓外延片又可分为氮化镓基氮化镓、碳化硅基氮化镓、蓝宝石基氮化镓以及硅基氮化镓四类。硅基氮化镓外延片生产成本低且生产技术较为成熟，为目前应用最广泛的产品。

硅基氮化镓外延片工艺

氮化镓外延片生长工艺较为复杂，多采用两步生长法，需经过高温烘烤、缓冲层生长、重结晶、退火处理等流程。两步生长法通过控制温度，以防止氮化镓外延片因晶格失配或应力而产生翘曲，为目前全球氮化镓外延片主流制备方法。

硅基氮化镓外延片工艺流程

（1）高温烘烤，蓝宝石衬底首先在氢气气氛中被加热至1050℃，目的是清洁衬底表面;

（2）衬底温度降至510℃，在蓝宝石衬底表面沉积30nm厚度的低温GaN/AlN缓冲层;

（3）升温至10⒛℃，通入反应气氨气、三甲基镓和硅烷，各自控制相应的流速，生长4um厚度的硅掺杂n型GaN;

（4）通入三甲基铝和三甲基镓反应气，制备厚度为0.15um的硅掺杂n型A⒑洲;

（5）温度降至8O0℃，通入三甲基镓、三甲基铟、二乙基锌和氨气并各自控制不同的流速制备50nm的zn掺杂InGaN;

（6）温度升高至1020℃，通入三甲基铝、三甲基镓和双（环戊二烯基）镁，制备0.15um厚度的Mg掺杂p型AlGaN和0.5um厚度的Mg掺杂p型G瘀;

（7）700℃氮气气氛中退火处理获得高质量p型GaN夕卜延薄膜;

（8）在p型G瘀表面进行刻蚀露出n型G瘀表面;

（9）分别在p-GaNI表面蒸镀Ni/Au触片，ll-GaN表面蒸镀△/Al触片形成电极。

文章整合自：华经市场研究中心、51电子网