[发明专利]一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底，其特征在于：包括r面图形化蓝宝石衬底(101)，所述r面图形化蓝宝石衬底(101)的上表面具有若干个蓝宝石图形(1011)，所述r面图形化蓝宝石衬底(101)上表面上除蓝宝石图形(1011)覆盖之外的区域设有掩膜层(102)，所述蓝宝石图形(1011)表面设有AlN覆盖层(103)；所述的r面图形化蓝宝石衬底(101)上表面的蓝宝石图形(1011)为非对称的圆锥结构，即该圆锥结构的中轴线朝向方向的倾斜，或所述的r面图形化蓝宝石衬底(101)上表面的蓝宝石图形(1011)为非对称的棱锥结构，即该棱锥结构的中轴线朝向方向的倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底，其特征在于：所述r面图形化蓝宝石衬底(101)是通过对r面蓝宝石衬底上表面刻蚀出蓝宝石图形(1011)后获得。

3.根据权利要求1所述的一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底，其特征在于：所述r面图形化蓝宝石衬底(101)的上表面的若干个蓝宝石图形(1011)呈周期性分布排列。

4.根据权利要求1所述的一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底，其特征在于：所述AlN覆盖层(103)是将r面图形化蓝宝石衬底(101)上的蓝宝石图形(1011)在NH₃氛围下加热至超过1000℃时，蓝宝石图形(1011)的表面在分解的同时与NH₃直接反应生成致密的AlN薄膜。

5.一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)首先，在r面蓝宝石衬底上表面刻蚀出若干个蓝宝石图形(1011)后制成r面图形化蓝宝石衬底(101)，所述蓝宝石图形(1011)呈非对称的棱锥或圆锥结构，即该棱锥或圆锥结构的中轴线朝向方向倾斜；

(2)其次，在r面图形化蓝宝石衬底(101)上非对称棱锥或圆锥结构覆盖之外的区域上制备掩膜层(102)；

(3)在完成掩膜层的制备之后，在蓝宝石图形(1011)表面上制备非极性的AlN覆盖层(103)，得到非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底。

6.根据权利要求5所述的一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述掩膜层为采用半导体沉积工艺技术沉积的SiO₂或SiN_x薄膜。

7.根据权利要求5所述的一种非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，在完成掩膜层的制备之后，将r面图形化蓝宝石衬底(101)在NH₃氛围下加热至超过1000℃，使得蓝宝石图形(1011)表面发生分解，并使分解产生的Al原子，与通入的NH₃进一步反应，最终在蓝宝石图形(1011)上形成致密的非极性AlN覆盖层(103)，制得非极性图形化AlN/蓝宝石复合衬底。