[发明专利]用于生长氮化镓的基片、其制法和制备氮化镓基片的方法

摘要

一起使用ELO掩膜和缺陷种子掩膜的方法生长很少有位错的GaN晶体。ELO掩膜使得GaN晶体不能直接生长，但是能横向生长；缺陷种子掩膜使得缺陷集中的封闭缺陷聚集区域生长。材料SiN、SiON或SiO₂中任一种用于ELO掩膜，同时Pt、Ni或Ti材料中任一种用于缺陷种子掩膜。蓝宝石、GaAs、尖晶石、Si、InP、SiC等单晶基片或其中在这些的单晶基片上涂覆GaN缓冲层的下层基片，补充地提供ELO掩膜和缺陷种子掩膜以及GaN被气相沉积。

主权项

1.一种如下制造的独立的低位错、低缺陷的GaN单晶基片：(a)在气相沉积炉中放置附在掩膜上的蓝宝石、GaAs、InP、Si、SiC、尖晶石或GaN中任一种的单晶基片，该单晶基片如下制备：形成作为蓝宝石、GaAs、InP、Si、SiC、尖晶石或GaN中任一种的单晶的下层基片，或形成其中将GaN缓冲层形成到这些的单晶基片上的下层基片，和在下层基片上形成由SiON、SiO2和SiN中任一种制成的用于ELO掩膜的薄膜，在用于ELO掩膜的薄膜上形成由Ti、Pt或Ni中任一种制成的用于缺陷种子掩膜的薄膜，通过蚀刻，除去用于缺陷种子掩膜的薄膜的一部分，所述一部分在将成为ELO掩膜F处，和通过蚀刻，在SiON、SiO2或SiN中任一种的暴露薄膜中形成规则排列和布置的窗口；(b)在附着掩膜的基片上供应含NH3的原材料和含Ga的原材料；(c)在ELO掩膜F的窗口中暴露的下层基片顶部最初地产生GaN晶种；(d)使已经超出窗口的GaN晶体横向生长到ELO掩盖部分上，所述窗口没有生长在ELO掩盖部分的顶部的GaN晶体也没有缺陷种子掩膜；(e)在从窗口横向生长的晶体膜分别接合后，使在ELO掩膜F上向上的低位错生长继续，并且在缺陷种子掩膜X上GaN积聚开始，因此含许多缺陷的GaN封闭的缺陷聚集区域H继续生长；并且，(f)一旦形成足够厚的GaN晶体，停止GaN沉积，将GaN晶体和附着的下层基片从气相沉积炉里取出，并且通过蚀刻或抛光除去下层基片和掩膜F和X。