[发明专利]二级管用外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种二级管用外延片，包括依次层叠的衬底、GaN成核层、GaN缓冲层、AlGaN层、重掺杂nGaN层、轻掺杂nGaN层，其特征在于：所述衬底为图形化蓝宝石衬底，所述GaN成核层为C掺杂的GaN成核层，所述GaN缓冲层为C掺杂的GaN缓冲层。

2.根据权利要求1所述的二极管用外延片，其特征在于：所述重掺杂nGaN层的掺杂浓度为1E19cm^-3，所述轻掺杂nGaN层的掺杂浓度为5E15~2E16cm^-3。

3.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述图形化蓝宝石衬底的图形高度、宽度、间隙分别为1.6μm、2.4μm、0.6μm，或分别为1.7μm、2.6μm、0.4μm，或分别为1.2μm、1.8μm、0.1μm。

4.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述GaN成核层的厚度为20~50nm；所述GaN缓冲层的厚度为2~3μm；所述AlGaN层的厚度为80~150nm；所述重掺杂nGaN层的厚度为2.5~3μm；所述轻掺杂nGaN层的厚度为6~10μm。

5.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述GaN成核层和所述GaN缓冲层所采用的C的掺杂源为CCl₄或C₂H₂。

6.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述AlGaN层中Al的摩尔百分含量为8~15%。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的二级管用外延片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A将图形化蓝宝石衬底在1050~1100℃的H₂氛围下高温净化5~10min；

B在H₂氛围下将步骤A净化后的衬底降温至500~600℃，在衬底上生长C掺杂的GaN成核层；

C温度升高至1040~1080℃，在所述GaN成核层上生长C掺杂的GaN缓冲层；

D在1000~1050℃的温度下，在所述GaN缓冲层上生长AlGaN层；

E在所述AlGaN层上生长重掺杂nGaN层；

F在所述重掺杂nGaN层上生长轻掺杂nGaN层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述GaN缓冲层的生长压力为30~50mbar。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述重掺杂nGaN层、轻掺杂nGaN层的生长压力均为50~200mbar。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述重掺杂nGaN层、轻掺杂nGaN层的生长温度均为980~1000℃或1000~1020℃或1020~1050℃或1050~1080℃。