[发明专利]基于ScAlMgO4 在审
| 申请号： | 202010487573.7 | 申请日： | 2020-06-02 |
| 公开（公告）号： | CN111607824A | 公开（公告）日： | 2020-09-01 |
| 发明（设计）人： | 张海涛;许彬;庞博;刘良宏 | 申请（专利权）人： | 无锡吴越半导体有限公司 |
| 主分类号： | C30B29/40 | 分类号： | C30B29/40;C30B25/18;C23C14/06;C23C14/34;C23C14/58;C23C16/34;C23C16/56 |
| 代理公司： | 六安市新图匠心专利代理事务所(普通合伙) 34139 | 代理人： | 朱小杰 |
| 地址： | 214028 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 scalmgo base sub | ||
1.一种基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供ScAlMgO4衬底；
(2)在所述ScAlMgO4衬底表面进行缓冲层生长；
(3)所述缓冲层进行退火处理；
(4)于所述缓冲层上生长GaN晶体；
(5)降温，GaN晶体自所述ScAlMgO4衬底自动剥离。
2.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，所述ScAlMgO4衬底为圆形或正六边形。
3.如权利要求2所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，所述ScAlMgO4衬底表面经过抛光处理，其具有原子层表面，表面粗糙度不超过0.5nm，其c-planeOFFCUT在0～1.5度。
4.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述缓冲层生长采用低温AlN溅射法，温度设置为300～800℃，AlN厚度在10～300nm，并在步骤(3)中对所述缓冲层于H2/N2环境下进行高温退火处理。
5.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述缓冲层生长为采用MOCVD方法生长的AlN薄膜模板，厚度为1～10um。
6.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述缓冲层生长采用高温AlN HVPE方法，温度设置为1000～1600℃，厚度为50～3000nm并在步骤(3)中进行高温1600～1700℃还原或惰性环境下退火处理。
7.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述缓冲层生长采用低温GaN HVPE方法，温度设置为300～800℃，厚度约20～500nm并在步骤(3)中进行950～1100℃退火处理。
8.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(3)与步骤(4)之间还包括对所述ScAlMgO4衬底底面与侧面进行低温AlN溅射沉积处理，温度设置为300～800℃，厚度不超过50nm。
9.如权利要求1所述的基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶制备方法，其特征在于，步骤(4)采用HVPE方法，进一步还包括维持GaN单晶厚膜继续生长与形貌的方法：
①不断增加温度，增加幅度为GaN单晶厚膜每增长1mm温度增加1～10℃；
②不断增加NH3；增加幅度为GaN单晶厚膜每增长1mm NH3(或相应的V/III)增加5％～50％。
10.基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶，其特征在于，所述基于ScAlMgO4衬底的氮化镓单晶采用如权利要求1至权利要求9中任一项所述的制备方法制备而得到。
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