[发明专利]通过制备N面锥形结构衬底获得自支撑GaN单晶的方法

摘要

本发明提供一种通过制备具有N面锥形结构的衬底实现自剥离并获得自支撑GaN单晶的方法，包括以下步骤：(1)在衬底上外延生长GaN薄膜，形成GaN外延片；(2)对GaN外延片使用化学湿法腐蚀进行Ga面腐蚀形成到达衬底的腐蚀坑；(3)制备在GaN的N面具有顶点朝向衬底的锥形结构的衬底；(4)把制备好的GaN外延片放入水中以停止锥形结构的形成；(5)将GaN外延片通过氢化物气相外延生长GaN单晶，(6)GaN单晶结束后经过降温过程，实现从衬底上自剥离，得到自支撑GaN单晶。该方法具有成本低、简单易行的特点，能够获得高质量的GaN单晶。

主权项

一种通过制备N面锥形结构衬底获得自支撑GaN单晶的方法，其特征是，包括以下步骤： (1)采用金属有机化学气相沉积的方法在c面蓝宝石衬底或6H‑SiC衬底上外延生长2μm‑5μm厚的GaN薄膜，得到GaN外延片。 (2)采用湿法腐蚀的方法对GaN外延片进行Ga面腐蚀，形成到达衬底的腐蚀坑； (3)将经过步骤(2)处理的外延片进行N面具有顶点朝向衬底的锥形结构的制备； (4)将步骤(3)处理后的GaN外延片从溶液中取出放入水中以停止锥形结构的形成，结束N面锥形结构制备过程； (5)将步骤(4)处理后的外延片清洗、吹干后，放入氢化物气相外延生长系统中进行GaN单晶的生长； (6)GaN单晶生长结束后经过氢化物气相外延生长系统的降温过程，GaN单晶从蓝宝石衬底上自剥离，得到自支撑GaN单晶。