[发明专利]生长在Cu衬底的AlN薄膜及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种生长在Cu衬底的AlN薄膜，其特征在于，包括Cu衬底、AlN缓冲层和AlN薄膜，所述AlN缓冲层生长在Cu衬底上，所述AlN薄膜生长在AlN缓冲层上；所述Cu衬底以(111)面偏(100)方向0.5‑1°为外延面。本发明还公开了一种生长在Cu衬底的AlN薄膜及其制备方法。本发明采用脉冲激光沉积技术生长工艺生长AlN薄膜，由于脉冲激光照射能为薄膜前驱体提供了较高的动能，可以很大程度地降低AlN薄膜的生长温度；另外由于低温下，外延层与衬底之间的界面反应受到抑制，为在金属Cu衬底上外延生长AlN薄膜提供了重要的保证，从而获得晶体质量好的生长在Cu衬底的AlN薄膜。

主权项

生长在Cu衬底的AlN薄膜，其特征在于，包括Cu衬底、AlN缓冲层和AlN薄膜，所述AlN缓冲层生长在Cu衬底上，所述AlN薄膜生长在AlN缓冲层上；所述Cu衬底以(111)面偏(100)方向0.5‑1°为外延面；所述生长在Cu衬底的AlN薄膜采用以下步骤制备而成：1)衬底以及其晶向的选取：采用Cu衬底，以(111)面偏(100)方向0.5‑1°为外延面，晶体外延取向关系为：AlN的(0001)面平行于Cu的(111)面；2)衬底表面处理：对Cu衬底表面进行抛光、清洗以及退火处理；3)在步骤2)处理后的Cu衬底上依次进行AlN缓冲层、AlN薄膜的外延生长，即得所述生长在Cu衬底的AlN薄膜；所述AlN薄膜的外延生长工艺条件为：采用脉冲激光沉积技术生长工艺，Cu衬底温度为400‑500℃，反应室压力为4.0‑5.0×10‑5Pa，生长速度为0.6‑0.8ML/s。