[发明专利]氮化镓单晶衬底的制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

1)提供一蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上形成氮化镓模板层；

2)提供一转移基板及一键合层，所述键合层具有液态形态与固态形态的转换，采用所述键合层将所述转移基板与氮化镓模板层键合；其中，所述键合层包括金属镓，降温能使所述键合层由液态形态转换为固态形态，降温后的温度为小于25℃；

3)剥离所述蓝宝石衬底；

4)将所述键合层转换为液态形态，并于剥离后的所述氮化镓模板层上进行外延生长，以获得加厚的氮化镓单晶衬底。

2.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤1)利用金属有机物化学气相沉积工艺沉积所述氮化镓模板层，所述氮化镓模板层的厚度介于3微米～200微米之间。

3.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：所述转移基板包括蓝宝石及碳化硅中的一种。

4.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤2)包括：

2-1)采用液态形态下的所述键合层连接所述转移基板及所述氮化镓模板层；

2-2)降温使所述键合层转换为固态形态，以通过所述键合层键合所述转移基板及所述氮化镓模板层。

5.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤3)采用激光剥离工艺剥离所述氮化镓模板层与所述蓝宝石衬底，在激光剥离时所述键合层保持为固态形态。

6.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：在步骤3)剥离所述蓝宝石衬底后，还包括对所述氮化镓模板层的剥离面进行清洗及抛光的步骤；所述抛光的方法为化学机械抛光，抛光去除所述氮化镓模板层的厚度介于1微米～5微米之间。

7.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤4)在外延生长过程中保持所述键合层为液态形态，以释放于所述氮化镓模板层上外延生长的单晶衬底在外延生长过程中的晶格失配应力及热失配应力。

8.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：步骤4)采用氢化物气相外延工艺于所述氮化镓模板层上进行外延生长，以获得加厚的所述氮化镓单晶衬底。

9.根据权利要求1所述的氮化镓单晶衬底的制备方法，其特征在于：所述氮化镓单晶衬底的厚度介于100微米～1000微米之间。