[发明专利]氮化物半导体基板及其制造方法

权利要求书

1.一种氮化物半导体基板，其特征在于，包括：

一基材；

一图案化氮化物半导体层，位于该基材上，其中该图案化氮化物半导体层包括多个纳米柱结构以及多个块状图案；

一保护层，披覆在该些纳米柱结构与该些块状图案的侧壁上；以及

一氮化物半导体层，位于该图案化氮化物半导体层上，其中该氮化物半导体层与该图案化氮化物半导体层之间具有多个纳米孔洞。

2.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该些块状图案分布于该些纳米柱结构之间。

3.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该些块状图案的宽度与间距的比例为0.8～1.2。

4.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该些纳米柱结构的宽度为30～300nm。

5.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该氮化物半导体层的厚度小于或等于50μm。

6.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该些纳米柱结构与该些块状图案的高度为0.5～5μm。

7.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该保护层还覆盖该些纳米孔洞的底部。

8.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该氮化物半导体层的材质包括氮化镓、氮化铝镓、氮化铝、氮化铟镓或是其组合。

9.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该图案化氮化物半导体层的材质包括氮化镓、氮化铝镓、氮化铝、氮化铟镓或是其组合。

10.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该保护层的材质包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

11.根据权利要求1所述的氮化物半导体基板，其特征在于，该基材为一外延基材，其材质包括硅、碳化硅、氧化铝、蓝宝石、氮化镓或是氮化铝。

12.一种氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，包括：

在一基材上形成一氮化物半导体材料；

图案化该氮化物半导体材料以形成多个纳米柱结构以及多个块状图案；

在该些纳米柱结构以及该些块状图案的侧壁形成一保护层；以及

进行一侧向外延成长程序，以于该图案化氮化物半导体层上形成一氮化物半导体层，其中该氮化物半导体层与该图案化氮化物半导体层之间具有多个纳米孔洞。

13.根据权利要求12所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，形成该些纳米柱结构以及该些块状图案的方法包括：

在该氮化物半导体材料上形成一介电层；

在该介电层上形成一金属层；

进行一回火程序，以使该金属层转变成多个纳米金属颗粒；

在该些金属颗粒上形成一图案化光阻层；

以该图案化光阻层以及该些金属颗粒作为蚀刻掩膜，图案化该氮化物半导体材料以形成该些纳米柱以及该些块状图案；以及

移除该些金属颗粒、该图案化光阻层以及该介电层。

14.根据权利要求13所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，该金属层包括镍、银、金或铜。

15.根据权利要求13所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，该回火程序为一快速退火程序，且温度为摄氏250～950度，时间为1～2分钟。

16.根据权利要求13所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，形成该金属层的方法包括利用一电子枪沉积程序，且该金属层的厚度为10～40nm。

17.根据权利要求13所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，该介电层的厚度为300～600nm。

18.根据权利要求12所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，该氮化物半导体材料是采用一金属有机化学气相沉积程序形成，且该氮化物半导体材料的厚度为0.5～5μm。

19.根据权利要求12所述的氮化物半导体基板的制作方法，其特征在于，该保护层的厚度为100～400nm。