[发明专利]半导体外延结构的制备方法

权利要求书

1.一种半导体外延结构的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，且该基底具有一外延生长面；

在所述基底的外延生长面设置一碳纳米管层；

在所述基底的外延生长面生长一GaN低温缓冲层；

在所述GaN低温缓冲层表面生长一N型GaN层；

在所述N型GaN层表面生长一InGaN/GaN多量子阱层；

在所述InGaN/GaN多量子阱层表面生长一P型GaN层；以及

进行退火处理。

2.如权利要求1所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管膜为一自支撑结构，直接铺设在所述基底的外延生长面并与基底接触。

3.如权利要求2所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个碳纳米管沿着平行于碳纳米管层表面的方向延伸，且多个碳纳米管之间具有多个开口。

4.如权利要求3所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层包括至少一层碳纳米管膜，该碳纳米管膜中的碳纳米管沿同一方向择优取向延伸，且沿同一方向相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。

5.如权利要求1所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述在GaN低温缓冲层表面生长N型GaN层之前进一步包括一生长本征GaN层的步骤。

6.如权利要求5所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述在InGaN/GaN多量子阱层表面生长P型GaN层之前进一步包括一生长P型AlGaN层的步骤。

7.如权利要求6所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，采用MOCVD工艺制备所述半导体外延结构，其中，采用氨气作为氮的源气，采用氢气作载气，采用三甲基镓或三乙基镓作为镓源，采用三甲基铟作为铟源，采用三甲基铝作为铝源，采用硅烷作为硅源，采用二茂镁作为镁源。

8.如权利要求7所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述生长GaN低温缓冲层步骤中，反应室压强保持在500托～600托，温度保持在500℃～650℃；所述生长N型GaN层步骤中，反应室压强保持在100托～300托，温度保持在1000℃～1100℃；所述生长InGaN/GaN多量子阱层步骤中，反应室温度保持在700℃～900℃，压强保持在50托～500托；所述生长P型GaN层步骤中，反应室压强保持在76托～200托，温度保持在1000℃～1100℃；所述生长本征GaN层步骤中，反应室的温度保持在1000℃～1100℃，压强保持在100托～300托；所述生长P型AlGaN层步骤中，反应室压强保持在76托～200托，温度保持在1000℃～1100℃；所述退火处理的步骤为在700℃～800℃的N₂的气氛下进行退火10分钟～20分钟。

9.一种半导体外延结构的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，且该基底具有一支持半导体外延层生长的外延生长面；

在所述基底的外延生长面设置一碳纳米管层；以及

在基底的外延生长面生长一掺杂的半导体外延层。

10.如权利要求9所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述基底为一单晶结构体，且所述基底的材料为GaAs、GaN、Si、SOI、AlN、SiC、MgO、ZnO、LiGaO₂、LiAlO₂或Al₂O₃。

11.如权利要求9所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述掺杂的半导体外延层包括N型半导体外延层及P型半导体外延层中的至少一种。

12.如权利要求9所述的半导体外延结构的制备方法，其特征在于，所述半导体外延层的材料为Si、GaAs、GaN、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlP、AlAs、AlSb、AlN、GaP、SiC、SiGe、GaMnAs、GaAlAs、GaInAs、GaAlN、GaInN、AlInN、GaAsP、InGaN、AlGaInN、AlGaInP、GaP:Zn或GaP:N。