【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，涉及一种金刚石基氧化镓半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、氧化镓由于具有较宽的带隙、较高的临界击穿场强，以及较大的baliga优值，是制备功率器件的优选材料，但其热导率较低，使得其应用受到了限制。利用异质集成的方法将氧化镓与高导热衬底结合，是解决氧化镓功率器件散热问题的一种很有潜力的途径。
2、碳化硅材料及金刚石材料都具有较高的导热性能，可与其他半导体材料结合以作为高导热的衬底应用，目前碳化硅与硅、氮化镓、氧化镓等材料已能实现高强度的键合，金刚石虽然具有良好的稳定性质，但由于金刚石表面粗糙度较大、不易抛光等因素，金刚石和氧化镓等半导体材料的键合还非常困难。
3、因此，提供一种金刚石基氧化镓半导体结构及其制备方法，实属必要。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种金刚石基氧化镓半导体结构及其制备方法，解决金刚石和氧化镓的结合问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，包括以下步骤：
3、提供金刚石衬底；
4、进行硅离子注入，形成自下而上叠置包括金刚石基底、硅离子注入层、金刚石薄膜及石墨薄膜的第一复合结构；
5、进行第一表面处理，去除所述石墨薄膜；
6、进行退火及第二表面处理，去除所述金刚石薄膜，形成自下而上叠置包括所述金刚石基底及碳化硅层的第二复合结构；
7、于所述碳化硅层的表
8、可选地，于所述碳化硅层的表面形成所述氧化镓薄膜的方法包括键合研磨法或智能剥离转移法。
9、可选地，所述第一表面处理包括表面化学刻蚀处理或表面抛光处理。
10、可选地，所述第二表面处理包括表面抛光处理；表面抛光处理后，所述碳化硅层的表面粗糙度小于0.5nm。
11、可选地，所述金刚石基底包括单晶金刚石基底或多晶金刚石基底。
12、可选地，硅离子注入的方式包括单次注入或多次注入；硅离子注入的温度为600℃～1200℃，能量为50kev～250kev，剂量为1016ions/cm2～1020ions/cm2。
13、可选地，退火包括单步退火或多步退火，且退火的工艺条件包括在真空环境下或在氮气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为1000℃～2000℃，退火时间为5min～60min。
14、本专利技术还提供一种金刚石基氧化镓半导体结构，所述金刚石基氧化镓半导体结构包括：
15、金刚石基底；
16、碳化硅层，所述碳化硅层位于所述金刚石基底的表面上；
17、氧化镓薄膜，所述氧化镓薄膜位于所述碳化硅层的表面上。
18、可选地，所述碳化硅层的表面粗糙度小于0.5nm。
19、可选地，所述金刚石基底包括单晶金刚石基底或多晶金刚石基底。
20、如上所述，本专利技术的金刚石基氧化镓半导体结构及其制备方法，在金刚石衬底上制备碳化硅层，形成金刚石-碳化硅复合结构，并将碳化硅层作为中间层，用于与氧化镓材料的异质集成，形成金刚石-碳化硅-氧化镓复合结构，从而可提供散热性能良好、易键合且键合强度高，可批量化生产的金刚石基氧化镓半导体结构。
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1.一种金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：于所述碳化硅层的表面形成所述氧化镓薄膜的方法包括键合研磨法或智能剥离转移法。
3.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述第一表面处理包括表面化学刻蚀处理或表面抛光处理。
4.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述第二表面处理包括表面抛光处理；表面抛光处理后，所述碳化硅层的表面粗糙度小于0.5nm。
5.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述金刚石基底包括单晶金刚石基底或多晶金刚石基底。
6.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：硅离子注入的方式包括单次注入或多次注入；硅离子注入的温度为600℃～1200℃，能量为50keV～250keV，剂量为1016ions/cm2～1020ions/cm2。
7.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导
8.一种金刚石基氧化镓半导体结构，其特征在于，所述金刚石基氧化镓半导体结构包括：
9.根据权利要求8所述的金刚石基氧化镓半导体结构，其特征在于：所述碳化硅层的表面粗糙度小于0.5nm。
10.根据权利要求8所述的金刚石基氧化镓半导体结构，其特征在于：所述金刚石基底包括单晶金刚石基底或多晶金刚石基底。
...【技术特征摘要】
1.一种金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：于所述碳化硅层的表面形成所述氧化镓薄膜的方法包括键合研磨法或智能剥离转移法。
3.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述第一表面处理包括表面化学刻蚀处理或表面抛光处理。
4.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述第二表面处理包括表面抛光处理；表面抛光处理后，所述碳化硅层的表面粗糙度小于0.5nm。
5.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述金刚石基底包括单晶金刚石基底或多晶金刚石基底。
6.根据权利要求1所述的金刚石基氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：硅离...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧欣，赵天成，徐文慧，游天桂，瞿振宇，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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