[發(fā)明專利]具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210122533.8
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN103378236B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏洋;范守善
• 申請（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: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體。

背景技術(shù)

以GaN以及InGaN，AlGaN為主的氮化物形成的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體是近年來備受關(guān)注的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其連續(xù)可變的直接帶隙，優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性，高飽和電子遷移率等特性，使之成為激光器，發(fā)光二極管等光電子器件和微電子器件的優(yōu)選半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

由于GaN等本身生長技術(shù)的限制，現(xiàn)今大面積的GaN半導(dǎo)體層大多生長在藍(lán)寶石等其他基底上。由于氮化鎵和藍(lán)寶石基底的晶格常數(shù)不同，從而導(dǎo)致氮化鎵外延層存在較多位錯缺陷。現(xiàn)有技術(shù)提供一種改善上述不足的方法，其采用非平整的藍(lán)寶石基底外延生長氮化鎵。然而，現(xiàn)有技術(shù)通常采用光刻等微電子工藝在藍(lán)寶石基底表面形成溝槽從而構(gòu)成非平整外延生長面。該方法不但工藝復(fù)雜，成本較高，而且會對藍(lán)寶石基底外延生長面造成污染，從而影響外延結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

綜上所述，確有必要提供一種位錯缺陷較少，且外延層與襯底之間的應(yīng)力較小的高質(zhì)量的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體。

一種具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體，其包括一外延層及一石墨烯層，所述外延層一表面具有多個凹槽及多個凸起以形成一圖案化表面，所述石墨烯層具有多個開口，所述石墨烯層設(shè)置于該外延層的圖案化的表面，并嵌入該外延層的多個凹槽中，所述外延層的多個凸起由所述石墨烯層的多個開口露出。

一種具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體，其包括層疊設(shè)置的一外延層及一具有多個開口的圖案化的單層石墨烯薄膜，外延層的部分滲透所述石墨烯薄膜的多個開口露出，所述開口的尺寸為10納米~120微米，所述圖案化的單層石墨烯薄膜的占空比為1:4~4:1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體采用具有多個開口石墨烯層作為掩膜的方式生長外延層，大大降低了具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體的制備成本，并且所述石墨烯層具有良好的導(dǎo)電性，使得所述具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體具有廣泛用途。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法的工藝流程圖。

圖2為圖1中采用的第一種圖案化石墨烯層的示意圖。

圖3為圖1中采用的第二種圖案化石墨烯層的示意圖。

圖4為圖1中采用的第三種圖案化石墨烯層的示意圖。

圖5為圖1中采用的第四種圖案化石墨烯層的示意圖。

圖6為本發(fā)明第一實施例中采用的碳納米管膜的掃描電鏡照片。

圖7為圖6中的碳納米管膜中的碳納米管片段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明采用的多層交叉設(shè)置的碳納米管膜的掃描電鏡照片。

圖9為圖1中外延層的生長過程的示意圖。

圖10為本發(fā)明第一實施例提供的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體的示意圖。

圖11為圖10所示的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體沿線XI-XI的剖面示意圖。

圖12為本發(fā)明第二實施例提供的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體的分解示意圖。

圖13為圖12所示的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體整合示意圖。

圖14為本發(fā)明第四實施例提供的具有微構(gòu)造的外延結(jié)構(gòu)體的制備方法的工藝流程圖。

主要元件符號說明