[發明專利]在IBAD織構化襯底上的外延六方材料

有效

• 申請號: 201680020908.6
• 申請日: 2016-02-10
• 公開（公告）號: CN107534074B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 弗拉基米爾·馬塔斯;克里斯托弗·楊
• 申請（專利權）人: 艾賓姆材料公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 柳春琦

1.一種多層結構，所述多層結構包括：

外延六方晶體層；

雙軸織構化的立方材料層，所述立方材料層具有111面外取向并且具有半峰全寬(FWHM)小于或等于12°的具有3次對稱性的面內晶體織構；和

非單晶襯底。

2.根據權利要求1所述的結構，其中所述外延六方晶體層包括第III族-氮化物半導體。

3.根據權利要求2所述的結構，其中所述外延六方晶體層包括GaN。

4.根據權利要求1所述的結構，其中所述外延六方晶體層用作用于發光二極管(LED)的模板層。

5.根據權利要求1所述的結構，其中所述立方材料層已經通過離子束輔助沉積(IBAD)織構化。

6.根據權利要求1所述的結構，其中所述襯底的性質選自由下列各項組成的組：非晶態、多晶、柔性、延展性、金屬性、陶瓷、玻璃、塑料和聚合物。

7.根據權利要求1所述的結構，其中所述外延六方晶體層使用金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)、反應濺射、反應蒸發或分子束外延(MBE)來生長。

8.根據權利要求1所述的結構，其中所述襯底和所述外延六方晶體層的熱膨脹系數在12％內。

9.根據權利要求8所述的結構，其中所述襯底和所述外延六方晶體層的熱膨脹系數在5％內。

10.根據權利要求1所述的結構，其中所述外延六方晶體層包括GaN，并且所述襯底包括鉬、鎢、鉭、其合金、Mo-Cu、或TZM。

11.根據權利要求1所述的結構，其中所述立方材料層具有FWHM小于或等于8°的面內晶體織構。

12.根據權利要求11所述的結構，其中所述立方材料層具有FWHM小于或等于5°的面內晶體織構。

13.根據權利要求1所述的結構，其中所述立方材料層選自由下列各項組成的組：MgO、CeO₂、方鐵錳礦結構、Sc₂O₃、Y₂O₃、Al₂O₃、螢石結構、TiN、巖鹽結構、CaF₂、立方ZrO₂、HfO₂、ScO_x和Mn₂O₃。

14.根據權利要求1所述的結構，所述結構包括設置在所述襯底和所述立方材料層之間的基極層。

15.根據權利要求14所述的結構，其中所述基極層包括非晶態的Al₂O₃、Y₂O₃或SiO₂。

16.根據權利要求1所述的結構，所述結構包括設置在所述立方材料層和所述外延六方晶體層之間的一個或多個外延緩沖層。

17.根據權利要求16所述的結構，其中所述外延緩沖層各自具有連續提供從立方材料的晶格參數到外延六方晶體的晶格參數的過渡的晶格參數。

18.根據權利要求17所述的結構，其中所述外延六方晶體層包括GaN，并且所述外延緩沖層包括Sc₂O₃的層、Zr的層和A1N的層。