[發明專利]制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構和方法

有效

• 申請號: 201210100943.2
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102650074A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 李忠輝
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: C30B25/02
• 分類號: C30B25/02;C30B29/38;C30B29/36;C30B29/64
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是在單晶硅襯底上制備氮化鋁（AlN）緩沖層；在氮化鋁（AlN）緩沖層上是氮化鋁（AlN）緩沖層；在氮化鋁（AlN）緩沖層上是碳化硅（SiC）單晶薄膜；在碳化硅（SiC）單晶薄膜上是六方相寬禁帶單晶薄膜；

其制備方法，包括如下工藝步驟：

一、在單晶硅襯底上制備氮化鋁（AlN）緩沖層；

二、在氮化鋁（AlN）緩沖層上制備氮化鋁（AlN）緩沖層；

三、降至室溫，取出；

四、在氮化鋁（AlN）緩沖層上制備碳化硅（SiC）單晶薄膜；

五、降至室溫，取出；

六、在碳化硅（SiC）單晶薄膜上制備寬禁帶單晶薄膜，其結構為六方相；如果制備氮化物單晶薄膜，則在碳化硅（SiC）單晶薄膜上首先制備氮化鋁成核層，再在氮化鋁成核層上制備氮化物單晶薄膜；如果制備SiC單晶薄膜，則在碳化硅（SiC）單晶薄膜上直接制備碳化硅（SiC）單晶薄膜；

七、降至室溫，取出。

2.根據權利要求1所述的制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是所述氮化鋁（AlN）緩沖層的制備溫度T_L為20℃≤T_L≤900℃，厚度t_L為0μm<?t_L≤1μm。

3.根據權利要求1所述的制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是所述氮化鋁（AlN）緩沖層的制備溫度T_H為900℃≤T_H≤1350℃，厚度t_H為0μm<?t_H≤3μm。

4.根據權利要求1所述的制備低成本寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是所述碳化硅（SiC）單晶薄膜4的厚度t_S為0μm<?t_S≤50μm，其結構為六方相。

5.根據權利要求4所述的制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是所述單晶碳化硅（SiC）緩沖層可以通過摻雜V族元素形成n型或通過摻雜III族元素形成p型，作為單晶襯底材料使用。

6.根據權利要求1所述的制備大尺寸寬禁帶單晶薄膜的結構，其特征是所述的寬禁帶單晶薄膜的結構為六方相。