[發明專利]一種GaN襯底的制備方法

有效

• 申請號: 201110117435.0
• 申請日: 2011-05-08
• 公開（公告）號: CN102226985A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 于彤軍;龍浩;張國義;吳潔君;賈傳宇;楊志堅;王新強
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/20
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種GaN襯底的制備方法，其步驟包括：

1)在襯底上生長一過渡層，該過渡層為含有碳納米管的InN、高In組分InGaN、InGaAs或GaAs材料；

2)外延生長厚膜GaN材料，形成厚膜GaN襯底或進行GaN剝離，形成自支撐GaN襯底。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述襯底為：藍寶石襯底、碳化硅襯底、GaN襯底、Si襯底、LiAlO₂襯底；或者在藍寶石、碳化硅、GaN、Si、LiAlO₂等襯底上生長厚度為10納米-100微米的GaN、AlN、InN或者三者的合金薄膜材料。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)具體為：首先在襯底上設置碳納米管陣列，隨后在碳納米管陣列上生長InN、高In組分InGaN材料、InGaAs或GaAs材料。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在襯底上沉積一層催化劑層，通入碳源反應氣體，利用加熱或者激光照射等辦法生長碳納米管陣列。

5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，利用MBE、MOCVD技術，生長InN或高In組分的InGaN外延層，或利用MOCVD、LPE、MBE等技術生長的GaAs或者InGaAs。

6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述過渡層的厚度為10-500納米。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，外延生長手段包括：金屬有機化學氣相沉積法、氫氣物氣相外延、分子束外延或者各種外延手段的組合。

8.如權利要7所述的制備方法，其特征在于，外延生長步驟包括：先采用金屬有機化學氣相沉積法或者分子束外延生長薄膜GaN，再利用氫氣物氣相外延快速生長厚膜GaN。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述薄膜GaN的厚度在50納米-500微米之間；厚膜GaN的厚度是2微米-10毫米。

10.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述剝離手段為：激光剝離、機械研磨、化學腐蝕、加熱分解過渡層，也可以是自分離技術。