[发明专利]陶瓷衬底的氮化镓基芯片及制造方法

权利要求书

1.陶瓷衬底的正装结构的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的氮化镓基芯片的组成部分包括陶瓷衬底、缓冲层和氮化镓基外延层；其中，所述的缓冲层形成在所述的陶瓷衬底上，所述的氮化镓基外延层形成在所述的缓冲层上；所述的氮化镓基外延层的组成部分包括依次形成的第一类型限制层、活化层、第二类型限制层。

2.根据权利要求1的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的陶瓷衬底是从一组衬底中选出，该组衬底包括：氮化铝陶瓷衬底、氧化铝陶瓷衬底、碳化硅陶瓷衬底、氮化硼陶瓷衬底、氧化锆陶瓷衬底、氧化镁陶瓷衬底、氮化硅陶瓷衬底、氧化锆陶瓷衬底、氧化铍陶瓷衬底。

3.根据权利要求1的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的缓冲层的结构是从一组结构中选出，该组结构包括：(1)低温氮化铝层；(2)高温氮化铝层；(3)成份分层结构；(4)中间媒介层；(5)所述的结构(1)、结构(2)结构(3)、结构(4)的组合；其中，所述的结构(1)、结构(2)结构(3)、结构(4)的组合包括，(a)依次形成的低温氮化铝层和高温氮化铝层；(b)依次形成的低温氮化铝层和成份分层结构；(c)依次形成的中间媒介层和低温氮化铝层；(d)依次形成的中间媒介层和高温氮化铝层；(e)依次形成的中间媒介层和成份分层结构；(f)依次形成的低温氮化铝层、高温氮化铝层和成份分层结构；(g)依次形成的中间媒介层、低温氮化铝层和高温氮化铝层；(h)依次形成的中间媒介层、低温氮化铝层和成份分层结构；(i)依次形成的中间媒介层、高温氮化铝层和成份分层结构；(j)依次形成的中间媒介层、低温氮化铝层、高温氮化铝层和成份分层结构；(k)依次形成的中间媒介层、低温氮化铝层、成份分层结构和高温氮化铝层。

4.根据权利要求3的氮化镓基芯片，其特征在于，在所述的成份分层结构的 不同深度，两种成份铝和镓之间的比例不同，所述的成份分层结构包括，氮化镓-铝镓氮-氮化铝(Al_xGa_1-xN)分层结构，其中0≤X≤1。

5.根据权利要求3的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的中间媒介层形成在所述的陶瓷衬底上；所述的中间媒介层有单层或多层结构，所述的中间媒介层的每层是从一组结构选出，该组结构包括，金属元素铝层、钛层、钒层、铬层、钪层、锆层、铪层、钨层、铊层、镉层、铟层、金层、上述金属元素层的组合、上述金属元素的合金层、上述金属元素的合金层的组合、上述金属的氮化物层；中间媒介层的厚度在埃到微米的范围。

6.根据权利要求1的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的氮化镓基外延层是从一组外延层中选出，该组外延层包括，由元素镓、铝、硼、铟、氮、磷所组成的二元系、三元系、四元系、五元系，包括，氮化镓外延层、氮化铝外延层、硼铝氮外延层、硼镓氮外延层、铝镓氮外延层、铝铟镓氮外延层、镓氮磷外延层、铝镓氮磷外延层、铝铟镓氮磷外延层。

7.根据权利要求1的氮化镓基芯片，其特征在于，制造所述的氮化镓基芯片的工艺步骤包括，提供所述的陶瓷衬底、在所述的陶瓷衬底上形成所述的缓冲层、在所述的缓冲层上形成所述的氮化镓基外延层、分割所述的陶瓷衬底及其上的所述的氮化镓基外延层，形成单个的所述的氮化镓基芯片。

8.根据权利要求7的制造所述的氮化镓基芯片的工艺步骤，其特征在于，所述的工艺步骤进一步包括，采用等离子体或激光处理所述的陶瓷衬底，在处理过的所述的陶瓷衬底的表面上形成所述的缓冲层。

9.基于陶瓷衬底的垂直结构的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的氮化镓基芯片的组成部分包括，氮化镓基外延层；所述的氮化镓基外延层的组成部分包括，第一类型限制层、活化层、第二类型限制层。

10.根据权利要求9的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的氮化镓基芯片的组成部分进一步包括，导电支持衬底；其中，所述的氮化镓基外延层键合在所述的导电支持衬底上。

11.根据权利要求10的氮化镓基芯片，其特征在于，所述的导电支持衬底包括，金属支持衬底、合金支持衬底、硅导电支持衬底、碳化硅导电支持衬底、通孔导电支持衬底；其中，所述的通孔导电支持衬底的组成部分包括，具有多个通孔的绝缘衬底、形成在所述的绝缘衬底的两个主表面上的金属膜、所述的金属膜通过所述的通孔中的金属栓形成电连接。