[发明专利]多孔网状结构GaN单晶薄膜、其制备方法及应用有效
| 申请号： | 201811016835.0 | 申请日： | 2018-09-03 |
| 公开（公告）号： | CN109097834B | 公开（公告）日： | 2020-04-07 |
| 发明（设计）人： | 修向前;李悦文;张荣;华雪梅;谢自力;陈鹏;刘斌;施毅;郑有炓 | 申请（专利权）人： | 南京大学 |
| 主分类号： | C30B29/40 | 分类号： | C30B29/40;C30B25/18;C30B33/00;C30B33/10 |
| 代理公司： | 江苏斐多律师事务所 32332 | 代理人： | 张佳妮 |
| 地址： | 210000 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 多孔 网状结构 gan 薄膜 制备 方法 应用 | ||
1.一种制备多孔网状结构GaN单晶薄膜的方法，其步骤包括：
(1)在蓝宝石衬底上用卤化物气相外延生长厚度范围在0.1-2微米且分布均匀的Ga2O3薄膜；
(2)在氨气气氛中对Ga2O3薄膜进行部分或全部氮化，形成网格状分布的GaN/Ga2O3复合薄膜或GaN单晶薄膜；
(3)用氢氟酸将GaN/Ga2O3复合薄膜中的Ga2O3或GaN单晶薄膜中剩余的氧去除，得到多孔化结构的GaN单晶薄膜；
其中步骤(3)中将氢氟酸腐蚀过后的GaN单晶薄膜进一步氮化。
2.根据权利要求1所述的制备多孔网状结构GaN单晶薄膜的方法，其特征在于：步骤(2)中，将步骤(1)制得的Ga2O3薄膜置于高温管式炉中，在氨气气氛下氮化1-5h，温度范围900-1100℃，得到多孔网格状分布GaN/Ga2O3复合结构薄膜或GaN单晶薄膜，氨气流量：100-5000sccm。
3.根据权利要求2所述的制备多孔网状结构GaN单晶薄膜的方法，其特征在于：步骤(3)中将氢氟酸腐蚀过后的GaN单晶薄膜置于高温管式炉中在氨气气氛下氮化0.5-2h，温度范围1000-1100℃，氨气流量：200-1000sccm。
4.根据权利要求3所述的制备多孔网状结构GaN单晶薄膜的方法，其特征在于：步骤(3)中氢氟酸浓度高于30％，腐蚀时间1-48h。
5.权利要求1-4中任一的方法制得的多孔网状结构GaN单晶薄膜。
6.权利要求5所述的多孔网状结构GaN单晶薄膜在作为GaN厚膜的衬底材料上的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其步骤在于：在多孔网状结构GaN单晶薄膜上用卤化物气相外延生长GaN厚膜，然后降至室温，GaN厚膜与衬底之间自然分离，得到自支撑GaN厚膜。
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