一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底制造技术

本发明专利技术公开了一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底,包括一熔点大于1000℃的导热导电衬底、位于该衬底上的高熔点导热导电键合介质层、GaN单晶外延层、以及在导热导电衬底背面制备的应力补偿层。其中GaN外延片与导热导电衬底是用高温扩散键合技术键合在一起的。本发明专利技术制备的复合衬底，既兼顾以往转移实现的复合衬底具备的同质外延及可直接制备垂直结构器件的优点，又具有低应力状态和高温稳定性，能有效提高后续的GaN外延生长及芯片制备的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电子器件
，特别涉及一种用于GaN生长的低应力状态且高温稳定的复合衬底。
技术介绍
宽禁带GaN基半导体材料具有优异的光电特性，已被广泛应用于制作发光二极管、激光器、紫外探测器及高温、高频、高功率电子器件，且能应用于制备航空航天所需高端微电子器件，如高迁移率晶体管(HEMT)以及异质结晶体管(HFET)，已经成为了国际光电子领域的研究热点。由于GaN体单晶的制备非常困难，大尺寸单晶GaN难以直接获得，且价格昂贵，GaN材料体系的外延生长主要是基于大失配的异质外延技术。目前，业界常用的是在稳定性较好价格相对低廉的蓝宝石衬底上采用两步生长法外延GaN材料，这种基于缓冲层的异质外延技术取得了巨大的成功，其中蓝光、绿光LED已经实现商品化，但是蓝宝石基GaN复合衬底已表现出较大的局限性，问题主要体现在：(1)蓝宝石是绝缘材料，导致相关器件无法实现垂直结构，只能采用同侧台阶电极结构，电流为侧向注入，致使流过有源层的电流不均匀，导致电流簇拥效应，降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底,其特征在于，包括导热导电衬底、位于该衬底上的导热导电键合介质层、GaN单晶外延层、以及在导热导电衬底背面制备的应力补偿层。

【技术特征摘要】
1.一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底,其特征在于，包括导热导电
衬底、位于该衬底上的导热导电键合介质层、GaN单晶外延层、以及在导热导电
衬底背面制备的应力补偿层。
2.根据权利要求1所述的一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底，其特
征在于，所述应力补偿层材料熔点高于1000℃且具有导热导电性能，可以是GaN、
SiNx等氮化物材料，或者是钼(Mo)、钛(Ti)、钯(Pd)、金(Au)、铜(Cu)、
钨(W)、镍(Ni)、铬(Cr)中的一种单质金属或几种的合金。
3.根据权利要求1所述的一种用于GaN生长的低应力状态复合衬底，其特
征在于，所述导热导电键合介质层材料熔点高于1000℃且具有导热导电性能的，
可以是钼(Mo)、钛(Ti)、钯(Pd)、金(Au)、铜(Cu)、钨(W)、镍(Ni)、铬
(Cr)中的一种单质金属或几种的合金，或者是树脂基体和导电粒子银(Ag)、
金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)、镍(Ni)、石墨(C)中的一
种或多种构成的导电聚合物，或者是以上一种或多种导电粒子的的微粒与粘合剂、
溶剂、助剂所组成的导电浆料，或者是硅酸盐基高温导电胶(HSQ)，或者是镍(Ni)、
铬(Cr)、硅(Si)、硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪青，孙永健，陈志忠，张国义，童玉珍，
申请(专利权)人：东莞市中镓半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44