[發明專利]生長半極性GaN厚膜的方法有效
| 申請號： | 201310750779.4 | 申請日： | 2013-12-31 |
| 公開（公告）號： | CN103647008A | 公開（公告）日： | 2014-03-19 |
| 發明（設計）人： | 羊建坤;魏同波;霍自強;張勇輝;胡強;段瑞飛;王軍喜 | 申請（專利權）人： | 中國科學院半導體研究所 |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 曹玲柱 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 生長 極性 gan 方法 | ||
1.一種生長半極性GaN厚膜的方法，其特征在于，包括：
步驟A：在襯底上外延半極性GaN模板層；
步驟B，在所述GaN模板層上制備納米級網狀結構的TiN掩膜層；
步驟C，在所述TiN掩膜層上制備自組裝納米球陣列掩膜層；以及
步驟D，在依次沉積半極性GaN模板層、TiN掩膜層和自組裝納米球陣列掩膜層的襯底上繼續外延生長半極性GaN厚膜。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C中，所述自組裝納米球陣列掩膜層中，納米球的材料為SiO2，直徑為400～600nm，間距在50～200nm。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟C包括：
子步驟C1，將SiO2納米球膠體分散在水中，在空氣與水的界面形成緊密的自組裝緊密排列的SiO2納米球薄膜；
子步驟C2，將制備TiN掩膜層后的襯底浸入水面之下，然后抬起，使所述SiO2納米球薄膜中的納米球轉移到所述TiN掩膜層表面；
子步驟C3，將表面轉移由納米球的襯底采用感應耦合等離子體方法進行刻蝕，形成自組裝納米球陣列掩膜層。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述子步驟C3中，通過刻蝕時間控制納米球球的大小和間距。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，所述TiN掩膜層的厚度介于2nm～20nm之間。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，采用磁控濺射沉積法，或者沉積金屬Ti后在NH3氣氛下退火的方法，而制備TiN掩膜層。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述半極性GaN模板層的厚度介于2μm～15μm之間。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，采用HVPE方法或者MOCVD方法在襯底上外延半極性GaN模板層；
所述步驟D中，采用HVPE方法或者MOCVD方法在依次沉積半極性GaN模板層、TiN掩膜層和自組裝納米球陣列掩膜層的襯底上繼續外延生長半極性GaN厚膜。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟D中外延生長半極性GaN厚膜的厚度在20μm以上。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的襯底為m面藍寶石。
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