[发明专利]一种金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法及其器件

权利要求书

1.一种金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

对第一衬底的第一表面进行刻蚀，形成若干凹槽；

在具有若干凹槽的第一表面生长金刚石材料，并使所述金刚石材料填满所述凹槽且覆盖所述第一衬底的第一表面，以形成第二衬底；

对所述第一衬底的第二表面进行减薄处理使所述金刚石露出，形成复合衬底；

在所述复合衬底上选择性的生长氮化物材料，以形成氮化物缓冲层。

2.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述第一衬底的材料包括硅、氮化铝、蓝宝石、碳化硅中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述凹槽均匀分布在所述第一衬底的第一表面上。

4.根据权利要求3所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述凹槽之间的间距为1-10μm。

5.根据权利要求3所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度为0.1-1μm。

6.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，所述第二衬底的厚度为50-300μm。

7.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，对所述第一衬底的第二表面进行减薄处理使所述金刚石露出，形成复合衬底，包括：

将整个样品翻转，利用深硅刻蚀方法和机械抛光方法对所述第一衬底的第二表面进行减薄处理，以形成表面呈现第一衬底与第二衬底间隔分布的复合衬底。

8.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，在所述复合衬底上选择性的生长氮化物材料，以形成氮化物缓冲层，包括：

在间隔分布的所述第一衬底上生长氮化物材料，利用氮化物材料在生长过程中的外扩性使所述氮化物材料向所述第一衬底两边的所述第二衬底上扩散，直至所述氮化物材料覆盖所述第一衬底和所述第二衬底，形成氮化物缓冲层。

9.根据权利要求1所述的金刚石复合衬底氮化镓器件的制备方法，其特征在于，在所述复合衬底上生长氮化物材料，形成氮化物缓冲层步骤之后，还包括：

在所述氮化物缓冲层上生长氮化镓过渡层；

在所述氮化镓过渡层上生长氮化镓势垒层；

在所述氮化镓势垒层上制备源极、漏极和栅极，以完成器件制备。

10.一种金刚石复合衬底氮化镓器件，其特征在于，包括复合衬底(5)、氮化物缓冲层(6)、氮化镓过渡层(7)、氮化镓势垒层(8)、源极(9)、漏极(10)和栅极(11)，所述器件由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备而成。