[发明专利]多层基底结构以及制造其的方法和系统

摘要

一种多层基底结构，其包括基底、形成于基底上的热匹配层以及在热匹配层之上的晶格匹配层。热匹配层包括钼、钼‑铜、多铝红柱石、蓝宝石、石墨、铝‑氮氧化物、硅、碳化硅、锌氧化物和稀土氧化物中的至少一个。晶格匹配层包括第一化学元素和第二化学元素以形成合金。第一化学元素和第二化学元素具有类似的晶体结构和化学性质。热匹配层的热膨胀系数以及晶格匹配层的晶格参数均约定于第III‑V族化合物半导体的成员的热膨胀系数和晶格参数。晶格匹配层的晶格常数约等于第III‑V族化合物半导体的成员的晶格常数。晶格匹配层和热匹配层可利用横向控制遮板来沉积在基底上。

主权项

1.一种多层基底结构，包括晶格匹配层，所述晶格匹配层包括：第一化学元素，所述第一化学元素在室温下具有六边的密堆结构，所述六边的密堆结构在高于室温的α‑β相转变温度下转换成体心立方结构，所述第一化学元素的所述六边的密堆结构具有第一晶格参数；以及第二化学元素，所述第二化学元素在室温下具有六边的密堆结构且具有与所述第一化学元素类似的化学性质，所述第二化学元素的所述六边的密堆结构具有第二晶格参数；所述第二化学元素与所述第一化学元素可混溶以在室温下形成具有六边的密堆结构的合金，其中所述合金的晶格常数等于第III‑V族化合物半导体的成员的晶格常数；所述的多层基底结构，还包括形成于所述基底上的热匹配层，所述热匹配层包括钼、钼‑铜、多铝红柱石、蓝宝石、石墨、铝‑氮氧化物、硅、碳化硅、锌氧化物和稀土氧化物中的至少一个，其中所述热匹配层的热膨胀系数等于第III‑V族化合物半导体的成员的热膨胀系数；所述的多层基底结构，还包括在所述热匹配层和所述晶格匹配层之间的无定形层，其中所述无定形层包括二氧化硅、氮化钽、氮化硼、氮化钨、氮化硅、玻璃样无定形碳和硅酸盐玻璃中的一个。