用于晶体生长的基底衬底和用其制造衬底的方法技术

在蓝宝石（Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］）衬底１１的（０００１）晶面上形成ＧａＮ膜１２后，通过湿腐蚀而留下岛状ＧａＮ膜１２。该岛状的ＧａＮ膜１２的上部由单晶体层构成。通过进行外延生长而留下岛状的ＧａＮ膜１２，就可以获得几乎没有晶体缺陷的ＧａＮ膜１２。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在基底衬底上形成与基底衬底不同的晶系的外延晶层的技术。外延晶层技术是一种晶体生长技术。外延晶层技术用于延续衬底的晶体特性和主要生长一层晶体，以便覆盖衬底晶体的表面。在外延晶层中最主要希望的是在衬底上形成具有所需特性的晶体层。举一个例子，其中GaAs在通过LEC(液体密封czochralski晶体生长法)等方法制备的GaAs衬底上进行外延生长，然后被切割。通过外延晶层可形成具有所需厚度和杂质种类与密度的GaAs。众所周知，作为其中外延晶层技术起到了决定作用的半导体器件，有半导体激光器、二维电子气体晶体管(通常称为HEMT)等等。在这些器件中，与衬底晶体相同类型的晶体层或与衬底晶体有不同类型的晶体层在基底层上进行外延生长，由此形成所谓的异晶结构。上述例子的共同问题是与基底晶体具有几乎相同晶体结构和晶格常数的晶层通过外延晶层而形成在衬底晶体上。因此，外延生长在制造上述半导体器件过程中是关键的技术。但是，即使根据这种外延晶层技术，在很多情况下也不能制备与用于上述外延生长的晶体在晶体结构和晶格常数方面匹配的基底衬底。这里，晶格恒定通常意味着在衬底与外延晶层的晶格常数之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于晶体生长的基底衬底，在生长外延晶层时作为基底，所述用于晶体生长的基底衬底包括：具有与所述外延晶层不同的晶系的基底衬底，以及多个在所述基底衬底上彼此分开形成的岛状的晶体，所述岛状晶体包括与所述外延晶层有相同晶系的单晶层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1999-10-22 301158/19991．一种用于晶体生长的基底衬底，在生长外延晶层时作为基底，所述用于晶体生长的基底衬底包括具有与所述外延晶层不同的晶系的基底衬底，以及多个在所述基底衬底上彼此分开形成的岛状的晶体，所述岛状晶体包括与所述外延晶层有相同晶系的单晶层。2．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述岛状晶体包括在所述基底衬底上形成的低层的多晶层、和形成在低层多晶上的与所述外延晶层有相同晶系的上层单晶层。3．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述岛状晶体主要由与所述外延晶层有相同晶系的单晶层构成。4．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述衬底构成为具有凹坑/凸起的形状，而所述岛状晶体形成在凹坑/凸起的形状的凸起部分。5．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述岛状晶体覆盖所述基底衬底表面的面积比率在0.1％至60％的范围内。6．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述岛状晶体的平均颗粒大小在0.1微米到10微米的范围内。7．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述相邻岛状晶体之间的平均间隔在10微米到500微米的范围内。8．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述多个岛状晶体的数量密度以在10-5晶体/平方微米至10-2晶体/平方微米的范围内。9．如权利要求1所述的用于晶体生长的基底衬底，其中所述外延晶层由Ⅲ族中一种元素的氮化物系的材料形成。10．一种衬底，其中在根据权利要求1的用于晶体生长的基底衬底的所述岛状晶体上形成外延晶体层。11．一种制造用于晶体生长的基底衬底的方法，该基底衬底包括基底衬底和在基底衬底上彼此分开形成的多个岛状晶体，该基底衬底用作外延晶层生长的基底，该外延晶层的晶系与衬底的晶系不同，所述方法包括在基底衬底表面上直接或通过另一层形成与所述外延晶层有相同晶系的缓冲层；和对一部分所述缓冲层进行湿腐蚀以留下岛状的区域，从而形成包括与所述外延晶层有相同晶系的单晶层的岛状晶体。12．一种制造用于晶体生长的基底衬底的方法，该基底衬底包括基底和在基底衬底上彼此分开形成的多个岛状晶体，该衬底用作外延晶层生长的衬底，该外延晶层的晶系与所述基底衬底的晶系不同，所述方法包括在第一生长温度下，在基底衬底表面上直接或通过另一层形成第一缓冲层；和在比第一生长温度高的第二生长温度下，形成与所述外延晶层有相同晶系的第二缓冲层；和使一部分第一和第二缓冲层进行湿腐蚀以留下岛状的区域，从而形成包括与所述外延晶层有相同晶系的单晶层的岛状晶体。13．根据权利要求11所述的制造用于晶体生长的基底衬底的方法，其中在湿腐蚀所述缓冲层时，可以腐蚀至少一部分所述基底衬底暴露的表面。14．根据权利要求12所述的制造用于晶体生长的基底衬底的方法，其中在湿腐蚀所述缓冲层时，可以腐蚀至少一部分所述衬底暴露的表面。15．一种制造用于晶体生长的基底衬底的方法，该基底衬底包括基底衬底和在基底衬底上彼此分开形成的多个岛状晶体，该基底衬底用于生长外延晶层的基底，该外延晶层的晶系与所述基底衬底的晶系不同，所述方法包括如下步骤在基底衬底表面上直接或通过另一层岛状地淀积包括与所述外延晶层有相同晶系的单晶层的晶层，以形成所述岛状晶体。16．根据权利要求15所述的制造用于晶体生长的基底衬底的方法，其中在形成岛状晶体之后，可以腐蚀至少一部分所述基底衬底暴露的表面。17．根据权利要求11所述的制造用于晶体生长的基底衬底的方法，其中所述岛状晶体包括在所述基底衬底上形成的低层的多晶层、和形成在低层多晶层上的上层单晶体层。18．根据权利要求12所述的制造用于晶体生长的基底衬底的方法，其中所述岛状晶体包括在所述基底衬底上形成的低层的多晶层、和形成在低层多晶层上的上层单...

【专利技术属性】
技术研发人员：砂川晴夫，松本良成，碓井彰，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]