[发明专利]III族氮化物微观图形结构的选区生长方法及结构

摘要

本发明公开了一种III族氮化物微观图形结构的选区生长方法及结构。本发明采用了碳纳米管阵列作为微米/纳米复合尺寸掩膜，既有捆簇内纳米级生长窗口，也有捆簇间微米级生长窗口，二者相间排列，利用微米级生长窗口和纳米级生长窗口内III族氮化物的生长速率的显著差异，可以在上述微米/纳米复合尺寸掩膜上制得两种形状相同而尺寸不同的微观图形结构相间排列的III族氮化物双尺寸微观图形结构。本发明采用碳纳米管掩膜，可充分发挥纳米异质外延的优点，提高微观图形结构材料的晶体质量、减少残余应力；由于碳纳米管具有热导率高、电导率高等特点，有利于后续制得的微电子、光电子器件的散热及电学性质的提升。

主权项

一种III族氮化物双尺寸微观图形结构的选区生长方法，其特征在于，所述选区生长方法包括以下步骤：1)选取衬底：衬底采用可实现III族氮化物生长的材料，如氮化镓衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底等；或者衬底采用在氮化镓衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底上生长了厚度在10nm～100μm之间的模板层的复合衬底，模板层的材料采用GaN、AlN和InN中的一种或多种的合金；2)在衬底上铺设碳纳米管掩膜：将已生长好的碳纳米管薄膜从其生长衬底上剥离，然后依据需要在衬底上铺设单层或多层碳纳米管薄膜，形成碳纳米管掩膜，最终形成的碳纳米管掩膜中，平行排列的碳纳米管会相互聚集，形成平行排列的捆簇结构，每一捆簇中碳纳米管之间的间距为纳米量级，形成纳米级生长窗口；相邻捆簇之间的间距为微米量级，形成微米级生长窗口，纳米级生长窗口和微米级生长窗口会相间排列，套构而成微米/纳米复合尺寸掩膜；3)在铺设了碳纳米管掩膜的衬底上，生长III族氮化物双尺寸微观图形结构：采用金属有机物化学气相沉积MOCVD或分子束外延MBE技术生长III族氮化物双尺寸微观图形结构。