通过掩模用横向过生长来制备氮化镓衬底以及由此制备的器件制造技术

使用多个步骤通过外延横向过生长来生长氮化镓衬底。在具有开口区的被掩盖衬底上，选择性生长产生了第一三角形条纹，其中大多数螺位错弯曲了９０°。在第二步骤中，改变生长条件以提高横向生长速率并产生平坦的（０００１）表面。在该阶段，表面上的位错密度＜５×１０↑［７］ｃｍ↑［－２］。位错主要位于一起夹断的两个横向生长面之间的聚合区。为了进一步降低位错密度，完成第二掩盖步骤，开口正好位于第一开口上方。聚合区的螺位错（ＴＤｓ）不在顶层扩展。因此在整个表面上位错密度降到＜１×１０↑［７］ｃｍ↑［－２］之下。（*该技术在2024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】
本专利技术涉及适于后续生长有效器件结构的高质量氮化镓晶片及其制备方法。
技术介绍
1995年底展示了基于室温下运行的GaInN MQWs cw的蓝-紫激光二极管(LDs)。通过金属有机汽相外延在蓝宝石上生长有源结构(Jpn.J.Appl.Phys，35，L74(1996))。然而，GaN/蓝宝石衬底上的螺位错(threadingdislocations，TDs)密度介于108cm-2和109cm-2之间的这些第一LDs遭受到退化的损害。当被用来制备LDs结构的GaN晶片中的位错密度在107cm-2以下时，这些蓝-紫激光二极管的运行寿命可以达到10000小时。用外延横向过生长(Epitaxial Lateral Overgrowth，ELO)技术确实达到了这样的低位错密度。ELO技术的描述如下首先，在蓝宝石或者6H-SiC上生长几μm厚的GaN层。其次，用诸如CVD或者PECVD的成熟技术来沉积电介质(SiO2或者SiN)掩模。用标准的光刻技术在掩模中开口由窗口区所分隔的一组平行条纹(stripes)。在初始的再生长期间，或者在MOVPE(T.S.Zheleva，O.-H.Nam，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氮化镓（ＧａＮ）外延层的过程，包括：－在衬底上沉积ＧａＮ层，－沉积具有多个第一开口形成图案的第一掩模，－在外延条件下在所述掩模上第一再生长氮化镓层，－第二再生长氮化镓，用掺杂剂作为横向生长相对于垂直生 长的增强剂，以便引发氮化镓特征的沉积和所述特征的各向异性生长及横向生长，－沉积具有多个第二开口的第二掩模，正好在第一个的上方形成与第一开口相同的图案，倘若第一开口图案的间距正好等于第二开口的间距或正好是第二开口间距的两倍，－ 在外延条件下在第二掩模上第三再生长氮化镓层，－第四再生长氮化镓，用掺杂剂...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B博蒙，JP福里，P吉巴尔特，
申请(专利权)人：卢米洛格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]