[发明专利]一种在多晶或非晶衬底上生长单晶氮化镓薄膜的方法

权利要求书

1.一种在多晶或非晶衬底上生长单晶氮化镓薄膜的方法，包括以下步骤：

1)将单晶石墨烯转移至多晶或非晶衬底上；

2)对转移后的单晶石墨烯表面采用等离子体刻蚀或氮化处理的方法进行预处理，产生悬挂键，其中所述等离子体刻蚀的气体为氮气，等离子体功率为50-500W，刻蚀时间为1-100min；所述氮化处理的方法是在高温氢气气氛下对单晶石墨烯表面进行NH₃刻蚀，刻蚀温度为1000-1300℃，NH₃流量为100-8000sccm，刻蚀时间为1-100min；

3)在预处理后的单晶石墨烯上生长AlN成核层；

4)在AlN成核层上外延生长氮化镓单晶薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述多晶或非晶衬底选自金属镍、金属钛、金属钼、金刚石、AlN、氧化硅和玻璃中的一种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)转移的单晶石墨烯的层数为1-4层。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)生长AlN成核层和步骤4)生长GaN单晶薄膜的方法选自金属有机化合物气相沉积、分子束外延、氢化物气相外延和化学气相沉积中的一种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)采用金属有机化合物气相沉积方法生长AlN成核层，生长温度为800-1200℃，生长压强为10-200mbar，V/III比为150-1500，AlN成核层的厚度为1-100nm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)采用金属有机化合物气相沉积方法外延生长GaN单晶薄膜，生长温度为1000-1200℃，生长压强为10-200mbar，V/III比为500-5000，生长速率为1μm/h-5μm/h。