[发明专利]用于利用HVPE工艺异质外延沉积III族氮化物半导体材料的改进的模板层

权利要求书

1.一种利用金属三氯化物前体和金属四氯化物前体中的至少一个在基材上沉积III族氮化物半导体材料的方法，包括：

在成核HVPE工艺阶段中利用金属三氯化物前体和金属四氯化物前体中的至少一个在基材表面上沉积III族氮化物半导体材料的层，以形成具有纳米结构的成核层，所述成核层包括至少一些纤锌矿微晶和一些非晶III族氮化物半导体材料；

将所述成核层退火，以在所述基材表面上形成至少基本上纤锌矿成核材料的晶岛；

在聚结HVPE工艺阶段中生长和聚结所述至少基本上纤锌矿成核材料的岛，以形成至少基本上覆盖所述基材表面的至少基本上纤锌矿成核材料的成核模板层；以及

在另外的HVPE工艺阶段中在所述至少基本上纤锌矿成核材料的成核模板层上沉积另外的III族半导体材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述基材表面上形成外延成核材料的晶岛以具有峰形。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中将所述成核层退火以在所述基材表面上形成外延成核材料的晶岛包括在约900°C和约1300°C之间的温度下将所述成核层退火。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在约900°C和约1300°C之间的温度下将所述成核层退火包括在约1025°C和约1100°C之间的温度下将所述成核层退火。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在约1025°C和约1100°C之间的温度下将所述成核层退火包括在约1040°C和约1070°C之间的温度下将所述成核层退火。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在约1040°C和约1070°C之间的温度下将所述成核层退火包括在约1050°C的温度下将所述成核层退火。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中将所述成核层退火以在所述基材表面上形成外延成核材料的晶岛包括在约100Torr和约760Torr（1大气压）之间的压力下将所述成核层退火。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在约100 Torr和约760 Torr（1大气压）之间的压力下将所述成核层退火包括在约200 Torr的压力下将所述成核层退火。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其进一步包括在成核HVPE工艺阶段中在约400°C和约700°C之间的温度下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在成核HVPE工艺阶段中在约400°C和约700°C之间的温度下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层包括在成核HVPE工艺阶段中在约570°C的温度下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其进一步包括在成核HVPE工艺阶段中在约50 Torr和约760 Torr（1大气压）之间的压力下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在成核HVPE工艺阶段中在约50 Torr和约760 Torr（1大气压）之间的压力下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层包括在成核HVPE工艺阶段中在约200 Torr的压力下在所述基材表面上沉积所述III族氮化物半导体材料的层。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其进一步包括在聚结HVPE工艺阶段中在约900°C和约1100°C之间的温度下生长和聚结所述外延成核材料的岛。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在聚结HVPE工艺阶段中在约975°C和约1050°C之间的温度下生长和聚结所述外延成核材料的岛。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括在聚结HVPE工艺阶段中在约985°C和约1015°C之间的温度下生长和聚结所述外延成核材料的岛。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其进一步包括在聚结HVPE工艺阶段中在约100 Torr和约760 Torr（1大气压）之间的压力下生长和聚结所述外延成核材料的岛。