[发明专利]金刚石上的氮化镓发光装置

权利要求书

1.一种方法，包括：

将H₂嵌入到金刚石衬底中以提供一个顶部可塑层；以及

在嵌有H₂的金刚石衬底上生长一层GaN。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用高功率RF沉积生长所述GaN。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用微波沉积生长所述GaN。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，H₂的浓度在每立方厘米大概8×10¹⁶至10¹⁷个原子之间。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，H₂以50KeV到1MeV的能量嵌入。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述金刚石是单晶金刚石。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述金刚石可塑层具有111晶体取向。

8.根据权利要求1的方法，还包括在所生长的GaN层上生长一层金刚石。

9.根据权利要求8的方法，还包括将氢嵌入到所生长的金刚石层中。

10.根据权利要求9的方法，还包括在所生长的嵌有氢的金刚石层上生长第二层GaN。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，所生长的第二层GaN是n型掺杂或p型掺杂。

12.根据权利要求1的方法，其特征在于，所生长的GaN层是n型掺杂或p型掺杂。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述GaN层通过CVD形成，用到HCl与Ga的反应，并且进一步与砷化氢、磷化氢或氨中的至少一种发生反应以形成GaN层。

14.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述GaN层通过金属有机CVD方法形成。

15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述GaN层在包括射频能量、光学能量或其他能量源的一种热源存在下，由与一种氢化物混合的三甲基镓、二甲基镓或其他有机镓中的至少一种形成。

16.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述GaN层经过液相外延生长形成，其中籽晶放置在随后冷却的GaN溶液中。

17.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述GaN层通过分子束外延生长形成，其中金属在相对的真空下气化并且沉积形成GaN层。

18.根据权利要求17的方法，其特征在于，所述真空里还包括磷化氢、氨、磷或氮中的至少一种。

19.根据权利要求17的方法，其中GaN层还通过增强与微波等离子体的反应而形成。

20.根据权利要求1的方法，其特征在于，利用所述方法形成半导体。

21.根据权利要求20的方法，其特征在于，所述半导体是发光二极管。

22.根据权利要求20的方法，其特征在于，所述半导体是电子发射器。

23.根据权利要求20的方法，其特征在于，所述金刚石是半导体元件。

24.根据权利要求20的方法，其特征在于，所述金刚石是用于半导体装置的散热片衬底。

25.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述金刚石包括单晶、多晶、纳米晶或其他类型的金刚石。

26.一种金刚石半导体装置，包括：

一个金刚石衬底，该衬底嵌有氢，以形成一个顶部可塑层；以及

一层生长在嵌有H₂的金刚石衬底上的GaN。

27.根据权利要求26的金刚石半导体装置，其特征在于，使用高功率RF沉积生长所述GaN。

28.根据权利要求26的金刚石半导体装置，其特征在于，使用微波沉积生长所述GaN。