[发明专利]接续氢化物汽相外延

权利要求书

1.一种在非天然基片上进行III-V化合物的接续外延生长来提供外延薄膜的方法，它包括以下各步骤：

a)将基片安置在HVPE反应器中；

b)通过HVPE在生长温度下在基片上形成外延层来提供一种III-V/基片样品；

c)从反应器中取出III-V/基片样品；

d)将蚀刻气体通过HVPE反应器；

e)将III-V/基片样品安置在HVPE反应器中；

f)通过HVPE在生长温度下在III-V/基片样品上形成外延层；

g)连续重复所述步骤c)至f)，直到外延膜达到所需要的厚度；以及

h)将外延膜冷却至环境温度，其中当冷却至环境温度时，多层外延膜仍然保持完整。

2.权利要求1的方法，其中所述步骤c)包括以下步骤：

j)中断III-V化合物的外延层的形成。

3.权利要求1的方法，其中所述步骤a)包括将基片安置在HVPE反应器内的衬托器的斜面区段上，和所述步骤d)包括将蚀刻剂气体通过HVPE反应器直至所有的固体沉积物基本上被从衬托器的斜面区段上除去。

4.权利要求1的方法，其中所述步骤d)包括将HCl通过反应器。

5.权利要求1的方法，其中外延膜包括一种材料是选自氮化镓，氮化铟，及氮化铝。

6.权利要求1的方法，其中在所述步骤b)和f)中所形成的外延层，每层都具有厚度范围为15-75微米。

7.权利要求1的方法，其中所述步骤g)包括重复所述的步骤c)到f)-(1)次至二十(20)次。

8.权利要求1的方法，还包括以下步骤：

j)在所述步骤f)之前，将III-V/基片样品冷却至亚生长温度。

9.权利要求8的方法，其中亚生长温度不超过生长温度的50％。

10.权利要求8的方法，其中亚生长温度的范围为10-100℃。

11.权利要求8的方法，其中所述步骤j)包括在III-V/基片样品的至少一层外延层中产生和减弱应力，其中应力是由于在基片与III-V化合物之间的热学不匹配性所致。

12.权利要求1的方法，其中生长温度的范围为700-1100℃。

13.权利要求1的方法，其中在所述步骤g)中所形成的外延膜具有总厚度为100-500微米范围。

14.权利要求1的方法，其中基片包含有一种材料是选自下组：兰宝石，硅，碳化硅，砷化镓，氧化锌及氧化镁。

15.一种接续形成III-V氮化物外延膜的方法，它包括以下各步骤：

a)提供一种基片；

b)将基片安置在HVPE系统的反应器中；

c)通过HVPE在生长温度下在基片上形成III-V氮化物的第一外延层至厚度为15-75微米范围；

d)将基片和III-V氮化物第一外延层冷却至亚生长温度，其中亚生长温度是不超过生长温度的50％；

e)通过HVPE在生长温度下在已存在的外延层上形成附加的III-V氮化物外延层，以提供在基片上的多层外延层，其中附加外延层具有厚度为15-75微米范围；

f)冷却基片和多层外延层至亚生长温度；以及

g)连续重复步骤e)和f)直至外延膜达到所需要的总厚度。

16.权利要求15的方法，还包括以下步骤：

h)在所述步骤d)和f)之后，升高基片和III-V氮化物的温度到生长温度。

17.权利要求15的方法，还包括以下步骤：

i)在所述步骤c)和e)之后，在所述步骤d)和f)之前，中断III-V氮化物外延层的形成。

18.权利要求15的方法，还包括在所述步骤c)和e)之后的步骤：

j)从HVPE反应器中取出基片和在基片上所形成III-V氮化物；以及

k)将蚀刻剂气体通过反应器。

19.权利要求18的方法，其中蚀刻剂气体包含有HCl。