[發明專利]一種制備自支撐單晶氮化鎵襯底的方法

無效

• 申請號: 200810222720.7
• 申請日: 2008-09-23
• 公開（公告）號: CN101685768A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 張國義;楊志堅;方浩;李丁;桑立雯;陶岳彬;康香寧;孫永健;陸羽;趙璐冰
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/20;H01L33/00;H01S5/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李稚婷

1.一種制備自支撐單晶氮化鎵襯底的方法，包括以下步驟：

1)在GaN的異質外延襯底上生長一層掩膜；

2)在掩膜上開出一系列生長窗口；

3)用兩步生長法依次生長GaN成核層、GaN模板層；

4)在GaN模板層上生長GaN厚膜；

5)激光剝離異質外延襯底。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)所述的異質外延襯底為藍寶石、SiC或GaAs襯底。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)所述掩膜的材料為SiO₂、SiON或SiN_x，其中0＜x≤2。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1)利用濺射或等離子體增強化學氣相沉積法制作掩膜。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)所述掩膜的厚度為20～200nm。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2)采用光刻和等離子體刻蝕法去除部分掩膜，開出具有一定幾何形狀的一系列規律排列的生長窗口。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2)開完生長窗口后，所剩掩膜的總面積大于等于生長窗口的總面積。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)用金屬有機物化學氣相沉積法外延GaN成核層和GaN模板層，其中GaN成核層的厚度為10nm～40nm，且小于等于掩膜的厚度。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟4)用氫化物氣相外延法生長氮化鎵厚膜。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)用激光光束從異質外延襯底的非生長面一側掃描照射生長窗口區域，在掩膜之上生長的GaN層在生長窗口區脫落后自動與異質外延襯底分離。