[發(fā)明專利]外延結(jié)構(gòu)體的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210085270.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN103367121A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏洋;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/20
• 分類號(hào): H01L21/20;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其包括以下步驟：

提供一基底，所述基底具有一第一外延生長(zhǎng)面；

在所述基底的第一外延生長(zhǎng)面生長(zhǎng)一緩沖層；

在所述緩沖層遠(yuǎn)離基底的表面設(shè)置一碳納米管層；

在所述設(shè)置有碳納米管層的緩沖層表面生長(zhǎng)一第一外延層；

去除所述基底及所述緩沖層，暴露出所述碳納米管層，形成一包括所述第一外延層及所述碳納米管層的外延襯底；以及

將所述外延襯底暴露有碳納米管層的表面作為一第二外延生長(zhǎng)面，在所述外延襯底的第二外延生長(zhǎng)面生長(zhǎng)一第二外延層，得到所述外延結(jié)構(gòu)體。

2.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述碳納米管層為由多個(gè)碳納米管形成一連續(xù)的自支撐結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述碳納米管層中的碳納米管沿平行于所述緩沖層表面的方向延伸。

4.如權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述碳納米管層具有多個(gè)開口，所述緩沖層從碳納米管層的開口中暴露出來，所述第一外延層從所述緩沖層暴露的部分生長(zhǎng)。

5.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述第一外延層在生長(zhǎng)過程中逐步包圍所述碳納米管層中的碳納米管，并在所述碳納米管層周圍形成多個(gè)凹槽。

6.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，在外延結(jié)構(gòu)體的制備過程中，所述碳納米管層維持連續(xù)的一體結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求4所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，去除所述基底及所述緩沖層后，所述第一外延層通過所述碳納米管層的開口暴露出來，所述第二外延層從所述碳納米管層的開口中暴露出來的第一外延層表面生長(zhǎng)。

8.如權(quán)利要求7所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述第二外延層的生長(zhǎng)的方法為金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法，包括以下階段：

第一階段，外延晶粒在所述第一外延層從碳納米管層的開口暴露出來的表面垂直于第一外延層表面生長(zhǎng)；

第二階段，所述外延晶粒沿著平行于所述第一外延層表面的方向橫向生長(zhǎng)，并逐漸相互連接形成一連續(xù)的外延薄膜，所述外延薄膜與所述第一外延層將所述碳納米管層包覆起來；

第三階段，所述外延薄膜沿著基本垂直于所述第一外延層表面的方向外延生長(zhǎng)形成所述第二外延層。

9.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，在生長(zhǎng)第二外延層之前進(jìn)一步包括一在所述在所述第二外延生長(zhǎng)面再鋪設(shè)一層碳納米管層的步驟。

10.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述去除基底及緩沖層的方法為在一真空環(huán)境或保護(hù)性氣體環(huán)境利用激光對(duì)所述基底進(jìn)行掃描照射使緩沖層分解。

11.如權(quán)利要求10所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述激光波長(zhǎng)為248nm，脈沖寬度為20～40ns，能量密度為400～600mJ/cm²,光斑形狀為方形，其聚焦尺寸為0.5mm×0.5mm，掃描步長(zhǎng)為0.5mm/s。

12.如權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述外延結(jié)構(gòu)體包括依次層疊設(shè)置的第一外延層、碳納米管層及第二外延層，所述第一外延層及所述第二外延層均為GaN層。

13.一種外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，包括以下步驟：

提供一基底，且該基底具有一支持外延生長(zhǎng)的第一外延生長(zhǎng)面；

在所述第一外延生長(zhǎng)面的表面設(shè)置一碳納米管層；

在所述設(shè)置有碳納米管層的第一外延生長(zhǎng)面生長(zhǎng)一緩沖層；

在所述緩沖層表面生長(zhǎng)一第一外延層；

去除所述基底，暴露出所述碳納米管層，形成一包括所述第一外延層、緩沖層及所述碳納米管層的外延襯底；以及

以暴露有碳納米管層的所述外延襯底表面作為第二外延生長(zhǎng)面，在所述第二外延生長(zhǎng)面生長(zhǎng)一第二外延層，得到所述外延結(jié)構(gòu)體。

14.如權(quán)利要求13所述的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法，其特征在于，所述緩沖層表面形成多個(gè)凹槽，所述碳納米管層嵌入凹槽中，并從所述緩沖層表面暴露出來。