一种硅基半绝缘III-V族材料的制备方法

本发明公开了一种硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，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，分别生长低温成核砷化镓层和高温砷化镓层；步骤3：停止生长，高温退火30分钟后，在高温砷化镓层上生长半绝缘InGaP层；步骤4：在半绝缘InGaP层上生长薄砷化镓层，完成硅基半绝缘III-V族材料的制备。本发明采用锗层从硅过渡到III-V层，然后通过低温的砷化镓层获得高的晶格质量；本发明还采用掺铁InGaP层，获得高阻的III-V族层。

1.一种硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，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，分别生长低温成核砷化镓层和高温砷化镓层； 步骤3：停止生长，高温退火一定时间后，在高温砷化镓层上生长半绝缘InGaP层； 步骤4：在半绝缘InGaP层上生长薄砷化镓层，完成硅基半绝缘III-V族材料的制备。 
2.根据权利要求1所述的硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，其特征在于，硅衬底1为偏[011]方向4。的(100)衬底。 
3.根据权利要求1所述的锗基半绝缘III-V族材料的制备方法，其特征在于，高温退火的温度和生长高温砷化镓层、半绝缘InGaP层的温度相同，均为620～660℃，所述高温退火在砷烷的保护气氛下进行。 
4.根据权利要求1所述的硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，其特征在于，所生长的半绝缘InGaP层与锗层是晶格匹配的，其生长速率是0.1nm/s～0.25nm/s，V/III为75～125。 
5.根据权利要求1所述的硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，其特征在于，生长半绝缘InGaP层时的掺杂剂为二茂铁，其流量与半绝缘InGaP层所用的III族源TMIn和TMGa的流量之和的比为1∶1000，数量级为1×10^-8mol/min。 
6.根据权利要求1所述的硅基半绝缘III-V族材料的制备方法，其特征在于，所述薄砷化镓层的厚度为5-10nm。