【技术实现步骤摘要】
纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种图形化衬底的制备方法，特别涉及一种纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法和应用，属于半导体材料外延生长
技术介绍
[0002]目前化合物半导体薄膜材料通常采用金属有机气相外延(MOCVD)在衬底上外延生长。由于具有大尺寸、价格低廉、生长工艺成熟等优势，蓝宝石衬底是化合物半导体，特别是氮化镓、氮化铝等III族氮化物薄膜外延的最佳选择。但由于衬底和外延材料存在晶格失配，外延生长出来的晶体存在翘曲、开裂以及位错密度高等问题。利用蓝宝石的图形化可以有效减少由于晶格失配带来的系列问题，图形化的蓝宝石衬底有助于促进氮化物薄膜的三维形核生长，进而加速位错湮灭和应力松弛，从而改善薄膜晶体质量进而提高器件综合性能。
技术实现思路
[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法和应用，以克服现有技术中的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0005]本专利技术实施例提供了...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纳米图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于包括：对蓝宝石衬底的表面进行加工处理以形成多个缺陷；于温度为1000℃以上的条件下对所述蓝宝石衬底进行高温退火处理，使所述蓝宝石衬底表面形成纳米图形。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：在有还原性气体存在且温度为800
‑
1300℃的条件下对蓝宝石衬底进行第一次退火处理，以至少使所述蓝宝石衬底表层局部分解而形成多个缺陷；采用湿法刻蚀方式对经第一次退火处理后的蓝宝石衬底进行刻蚀处理；在保护性气氛或者真空条件中，于温度为1000℃以上的条件下对经刻蚀处理后的蓝宝石衬底进行第二次退火处理，使所述蓝宝石衬底表面形成纳米图形。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一次退火处理具体包括：将蓝宝石衬底置于反应室内，并以1
‑
10L/min的流量向所述反应室内通入还原性气体，以及，将所述蓝宝石衬底的温度加热至800
‑
1300℃且保温5min以上，优选为5
‑
20min；优选的，所述还原性气体包括氢气；和/或，所述刻蚀处理具体包括：将经第一次退火处理后的蓝宝石衬底于25
‑
90℃的腐蚀液内浸泡5min
‑
10h；优选的，所述腐蚀液包括KOH溶液、NaOH溶液、H3PO4溶液中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述腐蚀液包括KOH与NaOH的混合溶液，所述混合溶液中KOH与NaOH的质量比或摩尔比为0.1
‑
10:1；优选的，所述腐蚀液的浓度为0.1
‑
10mol/L；优选的，所述第二次退火处理具体包括：将经刻蚀处理后的蓝宝石衬底置于反应室内，并以1
‑
20L/min的流量向所述反应室内通入保护性气体，以及，将所述蓝宝石衬底的温度加热至1000℃以上且保温1h以上；优选的，所述保护性气体包括氮气、氨气、氧气、空气和惰性气体中的任意一种或两种以上的混合；优选的，所述真空条件的真空度为1
×
10
‑5‑1×
10
‑2Pa。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：采用湿法刻蚀方式或等离子体刻蚀方式对蓝宝石衬底的表面进行刻蚀处理以形成多个缺陷；在保护性气氛或者真空条件中，于温度为1000℃以上的条件下对经刻蚀处理后的蓝宝石衬底进行退火处理，使所述蓝宝石衬底表面形成纳米图形。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于具体包括：将蓝宝石衬底于25
‑
90℃的腐蚀液内浸泡5min
‑
10h，以在所述蓝宝石衬底的表面进行刻蚀处理以形成多个缺陷；优选的，所述腐蚀液包括KOH溶液、NaOH溶液、H3PO4溶液中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述腐蚀液包括KOH与NaOH的混合溶液，所述混合溶液中KOH与NaOH的质量比或摩尔比为0.1
‑
10:1；优选的，所述腐蚀液的浓度为0.1
‑
10mol/L；
和/或，所述等离子体刻蚀所采用的等离子体包括SF6/CHF3/He/Cl2/BCl3中的一种或任意几种的组合，所述等离子体刻蚀的时间为1
‑
30min、功率为100
‑
1500w；优选的，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐厚强，蒋洁安，郭炜，叶继春，张耀华，柯强，
申请(专利权)人：宁波升谱光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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