氢化物气相外延法:在900℃时,HCl在金属Ga上流过,发生2Ga+2HCl→2GaCl+H2的反应,形成GaCl在衬底或外延面上与NH3反应,CaCl+NH3→GaN+HCl+H2,沉积成GaN。用这种方法生长时,GaN的位错密度随厚度的上升而减小。因此只要GaN膜厚达到一定值,晶体的质量就能提高。这种方法的优点是能长出高质量的GaN膜。缺点是:生长快,无法用来生长量子阱和超晶格,由于晶格失配度较大,膜层易开裂,且生长大面积薄膜时,难于将上层位错密度小的高质量GaN分离出来;表面粗糙度高,膜厚不易控制。
2.3 后续步骤:
沉积SiO2或Si3N4薄膜是为了经光刻后,用此膜在扩散或腐蚀时起掩护作用。腐蚀是根据激光器设计的结构和所用的材料来制备所需的各种形状的重要工艺环节。扩散技术可以改变半导体材料的电学光学性质,是半导体器件制造中采用十分普遍的通用工艺,占有重要地位。
电极制作又称欧姆接触制备,是制造半导体激光器中看来简单又十分重要的工艺。欧姆接触性能的优劣不仅影响器件的功率转换效率,而且关系到器件工作的热状态,直接影响器件的可靠性和寿命。对于GaN基半导体激光器,高质量、低欧姆接触可以获得低的阈值电流密度,改善器件性能。衡量欧姆接触性能好坏的一个比较重要的指标为比接触电阻,它由带电载流子穿过金属半导体接触的输运机制决定。比接触电阻率的测量方法有两种,一种是在体材料商制作欧姆接触图形进行测试,另一种则是在薄层材料上制作欧姆接触图形进行测量。