[发明专利]在石墨烯上基于磁控溅射氮化铝的氮化镓生长方法

摘要

本发明涉及一种在石墨烯上基于磁控溅射氮化铝的氮化镓生长方法，该方法包括如下步骤：(1)在铜衬底上通过金属有机物化学气相淀积MOCVD生长石墨烯；(2)在覆盖石墨烯层的铜衬底上采用磁控溅射生长一层氮化铝薄膜；(3)将得到的氮化铝基板进行一定时间的热处理；(4)将进行热处理之后的样品放入金属有机物化学气相淀积MOCVD中依次外延低V/III比氮化镓外延层和高V/III比氮化镓外延层。该方法易在覆盖石墨烯层的铜衬底上得到质量较好的氮化镓外延层。

主权项

1.一种在石墨烯上基于磁控溅射氮化铝的氮化镓生长方法，包括步骤如下：(1)生长石墨烯：(1a)将清洗后的铜箔放管式炉石英管中，抽真空10min；(1b)通入氢气，将管式炉加热至1000℃后退火2小时；(1c)通入碳源气体生长2小时，关闭碳源，将管式炉石英管快速降至室温，得到覆盖石墨烯的铜箔；(2)磁控溅射氮化铝：(2a)将覆盖石墨烯的铜衬底置于磁控溅射系统中，反应室压力为1Pa，通入氮气和氩气5min；(2b)以5N纯度的铝为靶材，采用射频磁控溅射，在覆盖石墨烯的铜衬底上溅射氮化铝薄膜，得到溅射氮化铝的基板；(3)热处理：(3a)将溅射氮化铝的基板置于金属有机物化学气相淀积反应室中，向反应室通入氢气与氨气的混合气体5min；(3b)通入氢气与氨气的混合气体5min后，将反应室加热到600℃，对溅射氮化铝的基板进行20min热处理，得到热处理后的基板；(4)生长低V-Ш比氮化镓层：(4a)将反应室压力降为20Torr，依次通入氢气、氨气和镓源；(4b)在氢气、氨气和镓源的气氛下，保持反应室温度为1000℃，采用化学气相淀积法在氮化铝基板上生长氮化镓外延层，得到低V-Ш比氮化镓外延层；(5)生长高V-Ш比氮化镓层：(5a)保持反应室温度为1000℃，将压力升高到为40Torr，依次通入氢气、氨气和镓源；(5b)在氢气、氨气和镓源的气氛下，采用化学气相淀积法在低V-Ш比氮化镓外延层上生长氮化镓外延层；(5c)将反应室温度降至室温后取出样品，得到在石墨烯上基于磁控溅射氮化铝的氮化镓。