低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法

一种高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：在硅衬底上生长锗层；步骤2：将生长了锗层的硅衬底放入MOCVD反应室中，进行第一次退火；步骤3：在锗层上依次生长低温砷化镓成核层和高温砷化镓层，形成样品；步骤4：将样品进行抛光，清洗；步骤5：将样品放入MOCVD反应室，进行第二次退火；步骤6：在样品表面生长砷化镓盖层，完成材料的制备。本发明可以解决硅衬底向III-V族材料过渡问题，为硅基砷化镓光电子和微电子器件奠定衬底基础。

1.一种高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：在硅衬底上生长锗层；步骤2：将生长了锗层的硅衬底放入MOCVD反应室中，进行第一次退火；步骤3：在锗层上依次生长低温砷化镓成核层和高温砷化镓层，形成样品；步骤4：将样品进行抛光，清洗；步骤5：将样品放入MOCVD反应室，进行第二次退火；步骤6：在样品表面生长砷化镓盖层，完成材料的制备。
2.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中硅衬底为偏[011]方向4°的(100)衬底。
3.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中锗层的生长采用超低真空化学气相外延，并采取低温锗层和高温锗层循环两次的技术。
4.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中第一次退火的温度在700℃以上，退火时间在20分钟至30分钟，第二次退火温度与高温砷化镓层、砷化镓盖层的生长温度相同在630℃至660℃之间，退火时间为10分钟至20分钟，两次退火均在砷烷保护下。
5.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中低温砷化镓成核层的生长温度在350℃至380℃，生长速率
0.05nm/s至0.1nm/s，V/III为80至120。
6.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中高温砷化镓层和砷化镓盖层的生长条件相同：生长速率为
0.4nm/s至0.6nm/s，V/III为40至60；厚度范围分别为400nm至600nm、100nm至300nm。
7.根据权利要求1所述的高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法，其中抛光采用20nm至40nm二氧化硅抛光剂，KOH作为碱液调节pH在8.5至9.5之间，抛光去除砷化镓厚度小于100nm，抛光后达到的粗糙度小于0.5nm。