CN110690105B - 基于六方氮化硼和氮化铝在金刚石衬底上生长氮化镓的方法 - Google Patents
基于六方氮化硼和氮化铝在金刚石衬底上生长氮化镓的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于微电子技术领域，特别涉及一种氮化镓的生长方法，主要解决现有技术中外延生长氮化镓材料质量差的问题。其实现方案是：1)在硅片上通过微波等离子体化学气相淀积MPCVD生长金刚石衬底；2)通过金属有机物化学气相淀积MOCVD方法在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层；3)采用光刻与刻蚀工艺对六方氮化硼过渡层进行图形化；4)采用电化学沉积方法在图形化的六方氮化硼过渡层上沉积氮化铝；5)采用金属有机物化学气相淀积MOCVD方法在覆盖了图形化的六方氮化硼和氮化铝的金刚石衬底上依次外延生长低温氮化镓层和高温氮化镓层。本发明提高了氮化镓材料的质量，可用于制作氮化镓薄膜及其器件。
Description
技术领域
本发明属于微电子技术领域，更进一步涉及一种氮化镓的生长方法，可用于制作氮化镓薄膜及其器件。
背景技术
以氮化镓为代表的第三代半导体具有禁带宽度大、击穿场强高、热导率高、耐腐蚀和抗辐照的优势，在光电器件和电子器件等领域有广泛的应用。但是由于氮化镓材料与衬底之间存在晶格失配和热失配，异质外延得到的氮化镓往往具有很高的位错密度，限制了氮化镓基器件的性能和可靠性。因此生长低位错密度、高质量氮化镓是制作微波功率器件的关键。
传统的异质外延衬底，如蓝宝石、硅和碳化硅等在器件散热和转移等方面存在严重问题，导致大功率GaN器件温度上升较快，降低了器件性能和可靠性，采用高热导率的金刚石作为高频、大功率氮化镓器件的衬底，可以降低氮化镓大功率器件的自加热效应，并有望解决随总功率增加、频率提高出现的功率密度下降的问题。
山东华光光电子有限公司在其申请的专利“一种提高蓝宝石衬底氮化镓外延层均匀性的方法”(申请号：201110174926.9公布号：CN102856442A)公开了一种提高蓝宝石衬底氮化镓外延层均匀性的方法，步骤如下：(1)将蓝宝石衬底装入激光划片机中；固定蓝宝石衬底在蓝膜上，通过真空模式吸附在设备底座上；通过1.3W激光将蓝宝石衬底正面划上10mil×10mil的正方形图形，划痕深度5μm、宽度1μm；(2)在蓝宝石正面上，蒸镀一层200nm厚的SiO2掩膜；在掩膜层上涂上一层光刻胶，利用光刻胶将2μm圆形图形转移到10mil×10mil的正方形图形区域掩膜层上，利用光刻对版进行曝光，曝光时间20秒，显影60秒后，显影液为碱性溶液；烘烤30分钟，腐蚀或刻蚀掩膜层，按常规方法去掉光刻胶，去离子水清洗完，形成规则的掩膜图形；(3)将步骤(2)制得的衬底利用现有湿法刻蚀技术进行刻蚀，刻蚀完成后，利用氢氟酸溶液去除掩膜，通过丙酮、乙醇，去离子水清洗即得到所需的蓝宝石图形衬底；(4)将上述制备好的蓝宝石图形衬底通过MOCVD生长GaN，用于制备LED。该方法减少GaN生长过程中产生的应力，提高了生长的均匀性。但是，该方法仍然存在的不足之处是：1、蓝宝石衬底存在晶格失配和热失配，导热性不是很好。2、缺乏过渡层，难以有效缓解衬底与氮化镓的晶格失配，直接在衬底上生长氮化镓薄膜会产生大量背景载流子，影响在光电器件中的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于六方氮化硼和氮化铝在金刚石衬底上生长氮化镓的方法，以提高氮化镓质量。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：
(1)在硅片上生长金刚石薄膜，形成金刚石衬底：
(1a)将硅片放入氢氟酸溶液中进行清洗，去除表面的二氧化硅；
(1b)将清洗后的硅片放入金刚石粉末中研磨10-20分钟，并依次用乙醇和丙酮超声清洗后放入微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室；
(1c)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室抽真空，通入1％氢气，打开微波等离子体化学气相沉积MPCVD反应室的微波发生器产生等离子体，对硅片处理10分钟，然后通入4％-5％的甲烷，在甲烷氢气等离子体的环境下形核30-40分钟；
(1d)调整微波发生器微波功率至1300w，并向微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室通入流量为10-20sccm的甲烷和流量为200-300sccm的氢气，在硅片上淀积金刚石薄膜6小时，形成金刚石衬底；
(2)在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层：
(2a)将金刚石衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至20Torr；
(2b)将温度升到1050℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10sccm的三乙基硼烷和8000sccm的氨气，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为23500：1；
(2c)采用金属有机物化学气相淀积法MOCVD在金刚石衬底上淀积六方氮化硼，得到六方氮化硼过渡层；
(3)对六方氮化硼过渡层进行图形化；
(4)在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝；
(5)在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼的金刚石衬底上生长低温氮化镓层；
(6)在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层。
本发明具有如下优点：
第一，由于本发明采用金刚石作为衬底，减少了衬底与氮化镓之间的晶格失配和热失配，提高了氮化镓的质量。
第二，由于本发明采用氮化铝和图形化的六方氮化硼作为过渡层，为外延生长氮化镓提供了良好的缓冲，减少了氮化镓与衬底之间的晶格失配，进一步提高了氮化镓的质量。
附图说明
图1是本发明的实现流程图；
图2是本发明制作的氮化镓材料剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参照图1，本发明给出如下三种实施例：
实施例1：制作低温氮化镓层厚度为200nm，高温氮化镓层厚度为2000nm的氮化镓材料。
步骤1.在硅片上生长金刚石薄膜，形成金刚石衬底。
(1a)将硅片放入氢氟酸溶液中进行清洗，去除表面的二氧化硅；
(1b)将硅片放入约500nm的金刚石粉末中研磨10分钟，并依次用乙醇和丙酮超声清洗后放入微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室；
(1c)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室抽真空，通入1％的氢气，打开微波等离子体化学气相沉积MPCVD反应室的微波发生器产生等离子体，对硅片表面预处理10分钟；
(1d)向反应室通入4％的甲烷，在工作气压3kpa的条件下，使硅片表面在甲烷氢气等离子体的环境下形核30分钟；
(1e)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器微波功率调至1300w，通入流量为10sccm的甲烷和200sccm的氢气，在硅片上淀积金刚石薄膜6小时；
(1f)关闭微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器，通入氮气使微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室中的压强到大气压，冷却微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室到室温，形成金刚石衬底并取出。
步骤2.在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层。
(2a)将金刚石衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至20Torr；
(2b)将温度升到1050℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10sccm的三乙基硼烷和8000sccm的氨气，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例约为23500：1；
(2c)采用金属有机物化学气相淀积法MOCVD在金刚石衬底上淀积六方氮化硼，得到六方氮化硼过渡层。
步骤3.对六方氮化硼过渡层进行图形化。
(3a)在淀积了六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上均匀涂覆厚度为200纳米的负性光刻胶，将带有规则几何图形的掩模版置于光刻胶上，通过光刻工艺将掩模版上的几何图形转移到光刻胶上，掩模版上的几何图形为间隔30微米均匀排列的面积为1平方微米的正方形；
(3b)将覆盖光刻胶和六方氮化硼的金刚石衬底置于化学气相淀积CVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至0.5Pa；
(3c)将温度升到1050℃，通入流量为10sccm的氢气对六方氮化硼过渡层刻蚀30分钟；
(3d)去除光刻胶，得到图形化的六方氮化硼过渡层。
步骤4.在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝。
(4a)将图形化后的六方氮化硼过渡层进行电化学抛光处理，抛光电压3.6V，抛光时间20分钟；
(4b)将氮、氮-二甲基甲酰和偏铝酸钠按照1：1的比例进行混合，作为电化学沉积氮化铝所需的溶液置于电化学装置中；
(4c)用石墨电极作为电化学沉积氮化铝的阴极，将经(4a)进行电化学抛光处理后的样片作为电化学沉积氮化铝的阳极，将阴极和阳极置于(4b)的电化学装置中进行电化学沉积氮化铝，得到淀积在图形化后的六方氮化硼过渡层上的氮化铝，其中沉积电压为300V，沉积时间2小时。
步骤5.在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼的金刚石衬底上生长低温氮化镓层。
(5a)将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室压力降为20Torr，温度升至1000℃；
(5b)采用氢气作为载气，通入流量为4000sccm的氨气和10μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三组元素的比例为2133：1；
(5c)在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长一层200nm的低温氮化镓层。
步骤6.在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层。
(6a)将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室温度升至1040℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为6000sccm的氨气和流量为100μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为2133：1；
(6b)在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在已淀积200nm的低温氮化镓层上生长厚度为2000nm的高温氮化镓层；
(6c)将反应室温度降至室温后取出样品，得到低温氮化镓层厚度为200nm，高温氮化镓层厚度为2000nm的氮化镓材料，如图2所示。
实施例2：制作低温氮化镓层厚度为250nm，高温氮化镓层为2500nm的氮化镓材料。
步骤一.在硅片上生长金刚石薄膜，形成金刚石衬底。
(1.1)将硅片放入氢氟酸溶液中进行清洗，去除表面的二氧化硅；
(1.2)将硅片放入约500nm的金刚石粉末中研磨15分钟，并依次用乙醇和丙酮超声清洗后放入微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室；
(1.3)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室抽真空，通入1％的氢气，打开微波等离子体化学气相沉积MPCVD反应室的微波发生器产生等离子体，对硅片表面预处理15分钟；
(1.4)向反应室通入5％的甲烷，在工作气压3kpa的条件下，使硅片表面在甲烷氢气等离子体的环境下形核35分钟；
(1.5)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器微波功率调至1300w，通入流量为15sccm的甲烷和250sccm的氢气，在硅片上淀积金刚石薄膜6小时；
(1.6)关闭微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器，通入氮气使微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室中的压强到大气压，冷却微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室到室温，形成金刚石衬底并取出。
步骤二.在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层。
(2.1)将金刚石衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至20Torr；
(2.2)将温度升到1050℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10sccm的三乙基硼烷和8000sccm的氨气，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例约为23500：1；
(2.3)采用金属有机物化学气相淀积法MOCVD在金刚石衬底上生长六方氮化硼，得到六方氮化硼过渡层。
步骤三.对六方氮化硼过渡层进行图形化。
(3.1)在淀积了六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上均匀涂覆厚度为250纳米的负性光刻胶，将带有规则几何图形的掩模版置于光刻胶上，通过光刻工艺将掩模版上的几何图形转移到光刻胶上，掩模版上的几何图形为间隔50微米均匀排列的面积为1平方微米的正方形；
(3.2)将覆盖光刻胶和六方氮化硼的金刚石衬底置于化学气相淀积CVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至0.5Pa；
(3.3)将温度升到1050℃，通入流量为50sccm的氢气对六方氮化硼过渡层刻蚀45分钟；
(3.4)去除光刻胶，得到图形化的六方氮化硼过渡层。
步骤四.在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝。
(4.1)将覆盖六方氮化硼的图形化金刚石衬底进行电化学抛光处理，抛光电压3.6V，抛光时间20分钟；
(4.2)将偏铝酸钠和氮、氮-二甲基甲酰按照1：1的比例混合，作为电化学沉积氮化铝所需的溶液置于电化学装置中；
(4.3)用石墨电极作为电化学沉积氮化铝的阴极，将经(4.1)进行电化学抛光处理后的样片作为电化学沉积氮化铝的阳极，将阴极和阳极置于(4.2)的电化学装置中，设置电压为400V，进行电化学沉积氮化铝3小时，得到在图形化后六方氮化硼过渡层上淀积的氮化铝。
步骤五.在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长低温氮化镓层。
(5.1)将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室压力降为20Torr，温度升至1000℃；
(5.2)采用氢气作为载气，向反应室依次通入流量为5000sccm的氨气和50μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三组元素的比例为2133：1；
(5.3)在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长一层250nm的低温氮化镓层。
步骤六.在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层。
(6.1)将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室温度升至1040℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为8000sccm的氨气和流量为150μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为2133：1；
(6.2)在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在已淀积六方氮化硼的图形化金刚石衬底上生长一层2500nm的高温氮化镓层；
(6.3)将反应室温度降至室温后取出样品，得到低温氮化镓层厚度250nm，高温氮化镓层厚度2500nm的氮化镓材料，如图2所示。
实施例3：制作低温氮化镓层厚度为300nm，高温氮化镓层为3000nm的氮化镓材料。
步骤A.在硅片上生长金刚石薄膜，形成金刚石衬底。
将硅片先放入氢氟酸溶液中进行清洗，去除表面的二氧化硅；再将硅片放入约500nm的金刚石粉末中研磨20分钟，并依次用乙醇和丙酮超声清洗后放入微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室；将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室抽真空，通入1％的氢气，打开微波等离子体化学气相沉积MPCVD反应室的微波发生器起辉产生等离子体，对硅片表面预处理10分钟；再向反应室通入5％的甲烷，在工作气压3kpa的条件下，使硅片表面在甲烷氢气等离子体的环境下形核40分钟；将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器微波功率调至1300w，向反应室依次通入流量为20sccm的甲烷和300sccm的氢气，在硅片上淀积金刚石薄膜6小时；关闭微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室的微波发生器，通入氮气使微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室中的压强到大气压，冷却微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室到室温，形成金刚石衬底并取出。
步骤B.在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层。
先将金刚石衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至20Torr；再将温度升到1050℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10sccm的三乙基硼烷和8000sccm的氨气，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例约为23500：1；再采用金属有机物化学气相淀积法MOCVD在金刚石衬底上生长六方氮化硼，得到六方氮化硼过渡层。
步骤C.对六方氮化硼过渡层进行图形化。
在淀积了六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上均匀涂覆厚度为300纳米的负性光刻胶，将带有规则几何图形的掩模版置于光刻胶上，通过光刻工艺将掩模版上的几何图形转移到光刻胶上，掩模版上的几何图形为间隔100微米均匀排列的面积为1平方微米的正方形；将覆盖光刻胶和六方氮化硼的金刚石衬底置于化学气相淀积CVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至0.5Pa，将温度升到1050℃，通入流量为100sccm的氢气对六方氮化硼过渡层刻蚀60分钟；去除光刻胶，得到图形化的六方氮化硼过渡层。
步骤D.在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝。
将图形化后的六方氮化硼过渡层进行电化学抛光处理，抛光电压3.6V，抛光时间30分钟；将偏铝酸钠和氮、氮-二甲基甲酰按照1：1的比例混合，作为电化学沉积氮化铝所需的溶液置于电化学装置中；用石墨电极作为电化学沉积氮化铝的阴极，将进行电化学抛光处理后的样片作为电化学沉积氮化铝的阳极，将阴极和阳极置于电化学装置中进行电化学沉积氮化铝，得到淀积在图形化后的六方氮化硼过渡层上的氮化铝，其中沉积电压为500V，沉积时间4小时。
步骤E.在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长低温氮化镓层。
将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室压力降为20Torr，温度升至1000℃；再采用氢气作为载气，通入流量为6000sccm的氨气和100μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三组元素的比例为2133：1；在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在覆盖六方氮化硼和氮化铝的图形化金刚石衬底上生长一层300nm的低温氮化镓层。
步骤F.在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层。
将金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室温度升至1040℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10000sccm的氨气和流量为200μmol/min的三乙基镓。且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为2133：1；在氢气、氨气和三乙基镓的气氛下，采用金属有机物化学气相淀积MOCVD在已淀积六方氮化硼和氮化铝的图形化金刚石衬底上生长一层3000nm高温氮化镓层；最后将反应室温度降至室温后取出样品，得到低温氮化镓层厚度300nm，高温氮化镓层厚度3000nm的氮化镓材料，如图2所示。
以上描述仅是本发明的三个具体实例，并未构成对本发明的任何限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于六方氮化硼和氮化铝在金刚石衬底上生长氮化镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在硅片上生长金刚石薄膜，形成金刚石衬底：
(1a)将硅片放入氢氟酸溶液中进行清洗，去除表面的二氧化硅；
(1b)将清洗后的硅片放入金刚石粉末中研磨10-20分钟，并依次用乙醇和丙酮超声清洗后放入微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室；
(1c)将微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室抽真空，通入1％氢气，打开微波等离子体化学气相沉积MPCVD反应室的微波发生器产生等离子体，对硅片处理10分钟，然后通入4％-5％的甲烷，在甲烷氢气等离子体的环境下形核30-40分钟；
(1d)调整微波发生器微波功率至1300w，并向微波等离子体化学气相淀积MPCVD反应室通入流量为10-20sccm的甲烷和流量为200-300sccm的氢气，在硅片上淀积金刚石薄膜6小时，形成金刚石衬底；
(2)在金刚石衬底上生长六方氮化硼过渡层：
(2a)将金刚石衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至20Torr；
(2b)将温度升到1050℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为10sccm的三乙基硼烷和8000sccm的氨气，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为23500：1；
(2c)采用金属有机物化学气相淀积法MOCVD在金刚石衬底上生长六方氮化硼，得到六方氮化硼过渡层；
(3)对六方氮化硼过渡层进行图形化，其实现如下：
(3a)在淀积了六方氮化硼的金刚石衬底上均匀涂覆厚度为200-300纳米的负性光刻胶，将带有规则几何图形的掩模版置于光刻胶上，通过光刻工艺将掩模版上的几何图形转移到光刻胶上，掩模版上的几何图形为间隔30-100微米均匀排列的正方形、三角形或圆形；
(3b)将覆盖光刻胶和六方氮化硼的金刚石衬底置于化学气相淀积CVD反应室中，将反应室抽真空使压力降至0.5Pa；
(3c)将温度升到1050℃，通入流量为10-100sccm的氢气对六方氮化硼过渡层刻蚀30-60分钟；
(3d)去除光刻胶，得到图形化的六方氮化硼过渡层；
(4)在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝；
(5)在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼的金刚石衬底上生长低温氮化镓层；
(6)在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(4)中在图形化后的六方氮化硼过渡层上电化学沉积氮化铝，其实现如下：
(4a)将图形化后的六方氮化硼过渡层进行电化学抛光处理，抛光电压3.6V，抛光时间10-30分钟；
(4b)将氮氮二甲基甲酰和偏铝酸钠按照1：1的比例进行混合，作为电化学沉积氮化铝所需的溶液置于电化学装置中；
(4c)用石墨电极作为电化学沉积氮化铝的阴极，将经(4a)进行电化学抛光处理后的样片作为电化学沉积氮化铝的阳极，将阴极和阳极置于(4b)的电化学装置中进行电化学沉积氮化铝，得到淀积在图形化后六方氮化硼过渡层上的氮化铝，其中沉积电压为300-500V，沉积时间2-4小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(5)中在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长低温氮化镓层，其实现如下：
(5a)将金属有机物化学气相淀积反应室压力降为20Torr，采用氢气作为载气、依次通入流量为4000-6000sccm的氨气和流量为10-100μmol/min三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为2133：1；
(5b)保持反应室温度1000℃，在淀积了氮化铝和图形化后的六方氮化硼过渡层的金刚石衬底上生长厚度为200-300nm的低温氮化镓层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(6)中在低温氮化镓层上生长高温氮化镓层，其实现如下：
(6a)提升反应室温度至1040℃，采用氢气作为载气，依次通入流量为6000-10000sccm的氨气和流量为100-200μmol/min的三乙基镓，且通入的气体中五族元素与三族元素的比例为2133：1；
(6b)在氢气、氨气和三乙基镓的气体氛围下，采用金属有机物化学气相淀积在已淀积200-300nm厚度的低温氮化镓层上生长厚度为2000-3000nm的高温氮化镓层；
(6c)将反应室温度降至室温后取出，得到氮化镓材料。
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