[发明专利]在蓝宝石上生长大尺寸高质量氧化锌单晶厚膜的方法

权利要求书

1.一种在蓝宝石上生长大尺寸高质量氧化锌单晶厚膜的方法，其特征在于，包括步骤：

1)用醋酸锌、聚乙烯醇和去离子水配成胶体溶液；

2)取表面清洁的蓝宝石衬底在去离子水中浸泡一定时间；

3)用甩胶机在C面蓝宝石衬底上均匀的甩上一层醋酸锌-聚乙烯醇胶体溶液；

4)胶体溶液干燥后，对其进行高温退火；

5)用湿法刻蚀经过退火后的衬底，刻蚀完用去离子水漂洗，甩干；

6)用金属源化学气相外延生长工艺在甩干后的蓝宝石衬底上生长氧化锌单晶厚膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体溶液中醋酸锌用量60g/ml，聚乙烯醇用量3g/ml。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁蓝宝石衬底在去离子水中浸泡一定时间是10小时以上；浸泡的目的是为醋酸锌-聚乙烯醇胶体溶液对蓝宝石衬底的浸润性更好，可以均匀的覆盖在蓝宝石衬底上。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法刻蚀是先后放入硝酸∶双氧水∶去离子水、氨水∶双氧水∶去离子水、盐酸∶双氧水∶去离子水，体积比为1∶1∶5的三种混合溶液中煮开，每换一次溶液都用去离子水漂洗。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述去离子水漂洗的漂洗次数是20次。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温退火是在空气或氧气气氛中进行，退火温度为600-700℃，退火时间为2-3小时。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属源化学气相外延生长工艺是用纯锌蒸气作为反应气、II族源，水蒸气作为反应气、VI族源，氮气作为载气。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述纯锌蒸气来自锌舟内锌粒受热气化，水蒸气来自去离子水水浴加热蒸发。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述锌舟温度为720℃，去离子水水浴温度为50℃。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化锌的生长温度为800℃，生长时间为5分钟，生长速度为2微米/分钟。