[发明专利]一种同质外延生长氮化镓的方法、氮化镓材料及应用

权利要求书

1.一种同质外延生长氮化镓的方法，其特征在于包括：

提供氮化镓衬底；

在所述氮化镓衬底上设置作为插入层的单层石墨烯；

在载有所述单层石墨烯的衬底上外延生长氮化镓低温层，其中采用的生长温度为500～800℃，之后再在1000～1100℃高温同质外延生长，形成氮化镓单晶材料；

所述氮化镓单晶材料包括：

氮化镓衬底，

设置在所述氮化镓衬底上的、作为插入层的单层石墨烯，以及

在所述单层石墨烯上生长形成的氮化镓单晶材料；

其中，所述单层石墨烯的厚度满足如下条件，即：能够使所述氮化镓单晶材料与所述氮化镓衬底之间通过氮化镓的共价键作用配合，石墨烯在中间是晶格透明的。

2.根据权利要求1所述的同质外延生长氮化镓的方法，其特征在于：所述单层石墨烯的厚度为3～5埃。

3.根据权利要求1所述的同质外延生长氮化镓的方法，其特征在于：所述氮化镓衬底选自氮化镓模板或自支撑氮化镓。

4.根据权利要求1所述的同质外延生长氮化镓的方法，其特征在于包括：将单层石墨烯转移至所述衬底上作为所述的插入层；或者，在所述衬底上直接生长形成单层石墨烯作为所述的插入层。

5.根据权利要求1所述的同质外延生长氮化镓的方法，其特征在于还包括：在所述的同质外延生长结束后，将生长形成的氮化镓材料与所述单层石墨烯及衬底机械剥离处理。

6.一种氮化镓材料，其特征在于包括：

氮化镓衬底，

设置在所述氮化镓衬底上的、作为插入层的单层石墨烯，以及

在所述单层石墨烯上生长形成的氮化镓单晶材料；

其中，所述单层石墨烯的厚度满足如下条件，即：能够使所述氮化镓单晶材料与所述氮化镓衬底之间通过氮化镓的共价键作用配合，石墨烯在中间是晶格透明的；

并且，所述氮化镓材料的制备方法包括：

提供氮化镓衬底；

在所述氮化镓衬底上设置作为插入层的单层石墨烯；

在载有所述单层石墨烯的衬底上外延生长氮化镓低温层，其中采用的生长温度为500～800℃，之后再在1000～1100℃高温同质外延生长，形成氮化镓单晶材料。

7.根据权利要求6所述的氮化镓材料，其特征在于：所述氮化镓衬底选自氮化镓模板或自支撑氮化镓。

8.根据权利要求6所述的氮化镓材料，其特征在于：所述单层石墨烯的厚度为3～5埃。

9.根据权利要求6所述的氮化镓材料，其特征在于，所述氮化镓材料的制备方法包括：将单层石墨烯转移至所述衬底上作为所述的插入层；或者，在所述衬底上直接生长形成单层石墨烯作为所述的插入层。

10.由权利要求1-5中任一项所述方法制备的氮化镓材料或者权利要求6-9中任一项所述的氮化镓材料于制备半导体装置中的用途。