一种制备GaN衬底材料的方法技术

一种制备GaN衬底材料的方法，在多功能氢化物气相外延(HVPE)生长系统中，原位外延Ga2O3和GaN薄膜；先在衬底如蓝宝石或硅片上利用类HVPE方法生长氧化镓薄膜，并在氨气气氛中对氧化镓进行原位部分或全部氮化形成GaN/Ga2O3或者GaN缓冲层；然后在缓冲层上进行GaN的HVPE厚膜生长，获得高质量的GaN厚膜材料；利用化学腐蚀去掉界面层氧化镓即可获得自支撑GaN衬底材料；或者利用传统的激光剥离的方法，实现GaN厚膜与异质衬底如蓝宝石之间的分离，得到GaN自支撑衬底材料。

【技术实现步骤摘要】
一种制备GaN衬底材料的方法
本专利技术涉及一种利用利用卤化物气相外延(Halidegasphaseepitaxy，HVPE)方法原位外延氧化镓薄膜，经氮化后形成GaN/Ga2O3复合结构薄膜，再原位外延GaN厚膜，并通过化学腐蚀或激光剥离最终获得GaN衬底材料的方法及工艺。
技术介绍
以GaN及InGaN、AlGaN合金材料为主的III-V族氮化物材料(又称GaN基材料)是近几年来国际上倍受重视的新型半导体材料。GaN基材料是直接带隙宽禁带半导体材料，具有1.9—6.2eV之间连续可变的直接带隙，优异的物理、化学稳定性，高饱和电子漂移速度，高击穿场强和高热导率等优越性能，在短波长半导体光电子器件和高频、高压、高温微电子器件制备等方面具有重要的应用，用于制造比如蓝、紫、紫外波段发光器件、探测器件，高温、高频、高场大功率器件，场发射器件，抗辐射器件，压电器件等。GaN基材料的生长有很多种方法，如金属有机物气相外延(MOCVD)、高温高压合成体GaN单晶、分子束外延(MBE)、升华法以及卤化物气相外延(HVPE)等。由于GaN基材料本身物理性质的限制，GaN体单晶的生长具有很大的困难，尚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备GaN衬底材料的方法，其特征是在多功能卤化物气相外延生长系统中，原位外延Ga2O3和GaN薄膜；即先在衬底上利用HVPE方法生长氧化镓薄膜，并在氨气气氛或者氨气氮气混合气体中对氧化镓进行表面氮化形成GaN/Ga2O3复合结构薄膜；然后在该复合结构薄膜上进行GaN的HVPE厚膜生长，获得高质量的GaN厚膜材料；利用化学腐蚀去掉复合结构薄膜的界面层氧化镓即可获得自支撑GaN衬底材料；或者利用传统的激光剥离方法，实现GaN厚膜与异质衬底如蓝宝石之间的分离，得到GaN自支撑衬底材料；HVPE方法生长氧化镓薄膜的条件是，以氧气和氯化氢或氯气作为反应气体，氯化氢或氯气与金属镓反应生成氯化镓作为...

【技术特征摘要】
2017.08.14 CN 20171069118591.一种制备GaN衬底材料的方法，其特征是在多功能卤化物气相外延生长系统中，原位外延Ga2O3和GaN薄膜；即先在衬底上利用HVPE方法生长氧化镓薄膜，并在氨气气氛或者氨气氮气混合气体中对氧化镓进行表面氮化形成GaN/Ga2O3复合结构薄膜；然后在该复合结构薄膜上进行GaN的HVPE厚膜生长，获得高质量的GaN厚膜材料；利用化学腐蚀去掉复合结构薄膜的界面层氧化镓即可获得自支撑GaN衬底材料；或者利用传统的激光剥离方法，实现GaN厚膜与异质衬底如蓝宝石之间的分离，得到GaN自支撑衬底材料；HVPE方法生长氧化镓薄膜的条件是，以氧气和氯化氢或氯气作为反应气体，氯化氢或氯气与金属镓反应生成氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：修向前，李悦文，熊则宁，张荣，华雪梅，谢自力，陈鹏，韩平，陆海，施毅，郑有炓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32