非极性/半极性氮化镓单晶及其助熔剂法生长方法技术

本发明专利技术公开了一种助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，包括：沿选定的解理面对氮化镓晶片进行解理，并将所获氮化镓晶片排列成阵列，获得解理面氮化镓单晶阵列；以所述解理面氮化镓单晶阵列作为籽晶，利用助熔剂法液相外延合并生长获得沿解理面的非极性/半极性氮化镓单晶。较之现有技术，本发明专利技术在助熔剂法液相外延生长氮化镓过程中，利用质量均匀的作为籽晶的非极性/半极性氮化镓单晶阵列，通过液相外延合并生长，获得较高质量的非极性/半极性氮化镓单晶，进一步采用该氮化镓单晶进行液相外延，可获得非极性/半极性的氮化镓体单晶。

Nonpolar / semi polar GaN single crystal and its flux growth method

【技术实现步骤摘要】
非极性/半极性氮化镓单晶及其助熔剂法生长方法
本专利技术涉及一种氮化物单晶的制备方法，特别涉及一种助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法。
技术介绍
氮化镓(GaN)单晶具有优越的物化性能，在LED、激光器、电力电子、微波功率器件领域得到了广泛应用。由于氮化镓单晶是一种强极化材料，通常在生长方向(c-方向)具有极化场，实验证明，采用特定生长方向(非极性/半极性方向)的氮化镓材料，可以避免材料内部极化场带来的影响，进一步提高器件的性能。以m面(10-10)氮化镓为例，通常获得m面氮化镓单晶的方法是，首先采用气相法(主要为HVPE法)获得厘米级厚度(1～5cm)的c面(0001)氮化镓体单晶，然后垂直于c面从体单晶内部切割出m面非极性/半极性氮化镓单晶(如图1所示)，然而，获得厘米级厚度的c面氮化镓体单晶生长工艺相对于获得c面氮化镓晶片的生长工艺较难，且采用厘米级厚度c面氮化镓体单晶切割出m面氮化镓会导致晶片成本很高，此外，由于氮化镓体单晶在生长方向上存在质量不均匀性(比如随着生长厚度的增加，晶体位错密度逐渐降低)，因此，获得的m面氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于包括：/n沿选定的解理面对氮化镓晶片进行解理，并将所获氮化镓晶片排列成阵列，获得解理面氮化镓单晶阵列；/n以所述解理面氮化镓单晶阵列作为籽晶，利用助熔剂法液相外延合并生长获得沿解理面的非极性/半极性氮化镓单晶。/n

【技术特征摘要】
1.一种助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于包括：
沿选定的解理面对氮化镓晶片进行解理，并将所获氮化镓晶片排列成阵列，获得解理面氮化镓单晶阵列；
以所述解理面氮化镓单晶阵列作为籽晶，利用助熔剂法液相外延合并生长获得沿解理面的非极性/半极性氮化镓单晶。


2.根据权利要求1所述助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于还包括：采用所述解理面氮化镓单晶进一步液相外延生长获得非极性/半极性氮化镓体单晶。


3.根据权利要求1所述助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于包括：采用气相外延法形成自支撑的、生长方向为c方向的氮化镓晶片。


4.根据权利要求3所述助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于：所述氮化镓晶片的尺寸为2～6英寸；和/或，所述氮化镓晶片的厚度为300～800μm。


5.根据权利要求1所述助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法，其特征在于：所述解理面为非极性面或半极性面；优选的，所述解理面为m面
优选的，所述助熔剂法生长非极性/半极性氮化镓单晶的方法具体包括：沿着氮化镓晶片的m面对氮化镓晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗亮，徐科，任国强，王建峰，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32