[发明专利]一种半极性、非极性GaN自支撑衬底的制备方法无效

专利信息
申请号: 201110108021.1 申请日: 2011-04-28
公开(公告)号: CN102214557A 公开(公告)日: 2011-10-12
发明(设计)人: 张佰君;向鹏 申请(专利权)人: 中山大学
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02;H01L21/205
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 禹小明
地址: 510275 *** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 极性 gan 支撑 衬底 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种半极性、非极性GaN自支撑衬底的制备方法,其特征在于:依次进行下列步骤:

步骤1:用掩膜保护与湿法刻蚀的方法在不以(111)晶面为表面的Si衬底上形成沟槽,暴露出Si{111}晶面中的一个或数个;

步骤2:用金属有机化学气象沉积法在Si衬底上依次生长AlN缓冲层(4)、GaN层(5)、应力调控层(6),形成半极性或非极性GaN生长的籽晶层;

步骤3:用氢化物气相外延法继续生长GaN厚膜(7),GaN厚膜(7)厚度大于100微米。

步骤4:将Si衬底剥离,形成半极性、非极性GaN自支撑衬底。

2.如权利要求1所述的制备方法,步骤1中,所述的不以(111)晶面为表面的Si衬底包括(112)晶面Si衬底(1a),(110)晶面Si衬底(1b),(001)晶面Si衬底(1c)及(113)晶面的Si衬底(1d)。

3.如权利要求1所述的制备方法,步骤1中,所述的Si{111}晶面包括Si(111)晶面、晶面、晶面、晶面、晶面、晶面、晶面、晶面。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:当Si衬底为非(113)晶面的Si衬底时,步骤1的具体过程为:

步骤1-1:首先在Si衬底上形成条状掩膜(2);

步骤1-2:然后用碱溶液腐蚀Si衬底,形成沟槽,沟槽的表面至少含有一个Si{111}晶面;

步骤1-3:用掩膜(3)覆盖沟槽内除其中一个Si{111}晶面以外的表面。

5.如权利要求4所述的制备方法:步骤1中,所述的掩膜(2)、掩膜(3)为SiO2或氮化硅。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:当Si衬底为(113)晶面的Si衬底(1d)时,步骤1的具体过程为:

步骤1-1:首先在Si衬底上形成条状掩膜(2);

步骤1-2:然后用碱溶液腐蚀Si衬底,形成沟槽,沟槽的表面至少含有一个Si{111}晶面。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:当Si衬底为(113)晶面的Si衬底(1d),并且掩膜(2)的宽度小于1微米时,步骤1的具体过程为:

步骤1-1:首先在Si衬底上形成条状掩膜(2);

步骤1-2:然后用碱溶液腐蚀Si衬底,形成沟槽,沟槽的表面至少含有一个Si{111}晶面;

步骤1-4:腐蚀掉掩膜(2)。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述的应力调控层(6)为AlN插入层、GaN层、AlxGa1-xN层、InxGa1-xN层、氮化硅掩膜层中的任意一种或其组合,其中0<x<1。

9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤4的具体过程为:

步骤4-1:首先用机械打磨的方法减薄Si衬底;

步骤4-2:然后用HF与HNO3的混合溶液腐蚀掉剩余的Si衬底;

步骤4-3:最后对样品下表面进行研磨抛光,去掉不平整的部分。

10.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的GaN层(5)、GaN厚膜(7)为半极性GaN或非极性GaN。

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