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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合材料制备领域,具体而言,涉及一种氮化铝单晶复合衬底的制备方法。
技术介绍
1、第三代半导体具备的宽禁带特性使得以其为基础的器件具有一系列优点,例如耐高压、抗击穿、抗辐照、宽光学窗口等。由此可知,发展新型宽禁带半导体乃至超宽禁带半导体材料必将成为未来电子与器件领域进一步发展的重要因素。氮化铝由于其禁带宽度高达6.2ev,因此被称为下一代超宽禁带半导体,以其为基础的深紫外波段光电二极管已在杀菌消毒领域占有一席之地,而能否使其进一步发展,应用于更广阔的电力电子及其光电子期间领域,则直接取决于其材料的晶体质量。众所周知,过多的材料缺陷能够使得材料本身所具备的优异材料与物理性质湛灭,因此如何进一步提升高温退火重结晶的方式制得的氮化铝单晶复合衬底的晶体质量,是推动该领域如何在短期内飞速发展的最重要因素之一。
技术实现思路
1、本申请提供了一种氮化铝单晶复合衬底的制备方法,其能够有效提高采用高温退火重结晶的方式制得的氮化铝单晶复合衬底的晶体质量。
2、本申请的实施例是这样实现的:
3、本申请示例提供了一种氮化铝单晶复合衬底的制备方法,其包括:
4、在衬底的表面沉积氮化铝多晶膜层,退火使氮化铝多晶膜层重结晶形成氮化铝单晶膜层,保持退火气氛及退火温度,自衬底背离氮化铝单晶膜层的一侧对衬底进行减薄处理,冷却,获得氮化铝单晶复合衬底;
5、其中,减薄处理后衬底的厚度大于等于100μm,减薄处理前后衬底的厚度差大于等于100μm。
7、在一些实施例中,减薄处理前后衬底的厚度差为100μm-500μm。
8、在一些实施例中,减薄处理的方式包括:采用等离子体轰击的方式减薄衬底。
9、可选地,等离子体的轰击能量为150-250kev。
10、在一些实施例中,衬底为蓝宝石衬底,等离子体为镓等离子体。
11、在一些实施例中,减薄处理的方式包括:采用由等离子体组成的离子束往复扫描衬底以进行逐层减薄。
12、在一些实施例中,衬底具有相对的正面以及背面,氮化铝多晶膜层形成于正面;退火和减薄处理在同一腔体内进行,退火过程中背面的边缘与载具接触以使衬底悬空,氮化铝多晶膜层、以及背面至少与氮化铝多晶膜层对应的部分均裸露于腔体气氛中,背面面向等离子体的轰击方向。
13、在一些实施例中,载具的材质为碳化硅或者石墨。
14、在一些实施例中,氮化铝多晶膜层的厚度为100nm-5μm。
15、在一些实施例中,退火包括:在退火气氛为氮气常压氛围中,在1600℃-1800℃保温3h-10h。
16、在一些实施例中,冷却为保持氮气常压氛围随炉冷却。
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1.一种氮化铝单晶复合衬底的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理前后所述衬底的厚度差为100μm-500μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理的方式包括:采用等离子体轰击的方式减薄所述衬底;
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述衬底为蓝宝石衬底,所述等离子体为镓等离子体。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理的方式包括:采用由所述等离子体组成的离子束往复扫描所述衬底以进行逐层减薄。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述衬底具有相对的正面以及背面,所述氮化铝多晶膜层形成于所述正面;
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述载具的材质为碳化硅或者石墨。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述氮化铝多晶膜层的厚度为100nm-5μm。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述退火包括:在退火气氛为氮气常压氛围
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,冷却为保持氮气常压氛围随炉冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化铝单晶复合衬底的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理前后所述衬底的厚度差为100μm-500μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理的方式包括:采用等离子体轰击的方式减薄所述衬底;
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述衬底为蓝宝石衬底,所述等离子体为镓等离子体。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述减薄处理的方式包括:采用由所述等离子体组成的离子束往复扫描所述衬底以进行逐层减薄。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:王新强,袁冶,卢同心,万文婷,曹家康,李泰,罗巍,
申请(专利权)人:松山湖材料实验室,
类型:发明
国别省市:
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