一种具有孔洞愈合结构的AlGaN薄膜及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种具有孔洞愈合结构的algan薄膜，其特征在于，包括依次层叠设置的蓝宝石衬底、aln成核层、aln薄膜、algan插入层、aln插入层、algan愈合层以及algan薄膜；沿外延生长方向，所述algan插入层至algan愈合层中具有若干逐渐愈合的孔洞结构，相邻孔洞间距为1nm～1000nm，孔洞高度为1nm～2000nm。2.根据权利要求1所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜，其特征在于，所述algan插入层的al组分为40％～100％，其厚度为1nm～2000nm。3.根据权利要求1所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜，其特征在于，所述aln插入层的厚度为1nm～1000nm。4.根据权利要求1所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜，其特征在于，所述algan愈合层的al组分为40％～100％，其厚度为1nm～5000nm。5.一种如权利要求1～4中任一所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，在700℃～900℃下，在c面蓝宝石衬底上生长aln成核层；s2，升温至1100℃～1400℃，在所述aln成核层上生长aln薄膜；s3，降温至800℃～1000℃，在所述aln薄膜上生长algan插入层；s4，升温至800℃～1000℃，在所述algan插入层上生长aln插入层；s5，在所述aln插入层上生长所述algan愈合层；s6，在1000℃～1400℃下，在所述algan愈合层上生长algan薄膜；所述s5步骤中，所述algan愈合层的生长温度t4由所述aln插入层的生长温度t3逐渐升高至所述algan薄膜的生长温度t5。6.根据权利要求5所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，所述aln薄膜的生长温度为t1，所述algan插入层的生长温度t2，所述aln插入层的生长温度为t3，所述algan愈合层的生长温度为t4，所述algan薄膜的生长温度为t5，满足1400℃≥t1≥t5>t4>t3≥t2≥800℃。7.根据权利要求5所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，所述aln薄膜的v/iii比为v1，所述algan插入层的v/iii比为v2，所述aln插入层的v/iii比为v3，所述algan愈合层的v/iii比为v4，所述algan薄膜的v/iii比为v5，满足20000≥v2≥v3>v4>v5≥v1≥500。8.根据权利要求7所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，所述s1步骤中，生长v/iii比为2000～20000；所述s2步骤中，生长v/iii比降低至500～3000；所述s3步骤中，生长v/iii比升高至5000～20000；所述s4步骤中，生长v/iii比维持至5000～20000；所述s5步骤中，生长v/iii比降低至500～10000。9.根据权利要求5所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，所述aln成核层的厚度为2nm～30nm；所述aln薄膜的厚度为100nm～4000nm；所述algan插入层的厚度为1nm～2000nm；所述aln插入层的厚度为1nm～1000nm；
algan愈合层的厚度为1nm～5000nm。10.根据权利要求5所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜的制备方法，其特征在于，所述具有孔洞愈合结构的algan薄膜采用金属有机化学气相沉积法进行外延生长。

技术总结
本发明公开了一种具有孔洞愈合结构的AlGaN薄膜及其制备方法，该具有孔洞愈合结构的AlGaN薄膜包括依次层叠设置的蓝宝石衬底、AlN成核层、AlN薄膜、AlGaN插入层、AlN插入层、AlGaN愈合层以及AlGaN薄膜；沿外延生长方向，AlGaN插入层至AlGaN愈合层中具有若干逐渐愈合的孔洞结构。本发明通过引入AlGaN插入层、AlN插入层、AlGaN愈合层，产生适宜尺寸的孔洞结构，并调控各膜层的生长温度、V/III比等工艺条件，使孔洞结构随着生长过程的进行逐渐愈合，而孔洞愈合结构能够使源自衬底的穿透位错弯曲而湮灭，有效避免了底层穿透位错对上层AlGaN薄膜的影响，进而提升了AlGaN薄膜的晶体质量。质量。质量。


技术研发人员：张骏 张毅 陈景文 岳金顺
受保护的技术使用者：武汉优炜芯科技有限公司
技术研发日：2022.08.02
技术公布日：2022/11/11