[發明專利]Bx

有效

• 申請號: 202110287040.9
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113053735B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張紀才;譚庶欣
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/78;H01L29/20;H01L29/04
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發

1.一種B_xAl_yGa_(1-x-y)N自支撐單晶襯底的制備方法，其特征在于包括：

將異質襯底置于反應室內，并以至少一種惰性氣體作為載氣，向所述反應室內通入B源、N源，所述B源的通入流量為0.05-50 sccm，N源的通入流量為10-1000 sccm，且控制反應室內的溫度為800-1400℃，以生長形成具有三維網狀結構的h-BN層，在異質襯底上進行具有三維網狀結構的h-BN層的生長之后，再通過調控生長條件，于所述h-BN層上進行B_xAl_yGa_(1-x-y)N層的原位生長，其中，所述h-BN層所含三維網狀結構的孔徑為40-500nm，所述h-BN層的厚度為50-1000nm；

將所述反應室內的溫度，以0.1-1^oC/s的速率降低到室溫，利用異質外延中的失配應力，破壞所述h-BN層內層與層之間的弱連接，以使所述h-BN層于層與層之間自剝離，從而實現B_xAl_yGa_(1-x-y)N層與異質襯底的分離，從而獲得B_xAl_yGa_(1-x-y)N自支撐單晶襯底，其中，0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于具體包括：以惰性氣體作為載氣，向所述反應室內通入N源以及B源和/或Al源和/或Ga源，且控制反應室內的溫度為1000-1700℃，以生長形成B_xAl_yGa_(1-x-y)N層。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體包括氮氣、氫氣、稀有氣體中的任意一種或兩種以上的組合。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述Al源的通入流量為10-1000sccm，所述Ga源的通入流量為100-10000sccm。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述B_xAl_yGa_(1-x-y)N層的厚度為150-2000μm。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于還包括：對所述B_xAl_yGa_(1-x-y)N自支撐單晶襯底進行后處理，所述后處理包括對所述B_xAl_yGa_(1-x-y)N自支撐單晶襯底進行研磨和化學機械拋光處理。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述異質襯底包括藍寶石襯底或碳化硅襯底。

8.由權利要求1-7中任一項所述的制備方法制備獲得的B_xAl_yGa_(1-x-y)N自支撐單晶襯底。