【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氮化镓领域，特别涉及一种gan衬底的制备方法。
技术介绍
1、氮化镓(gan)临界电场强度、禁带宽度、饱和电子漂移速度、最高工作温度等指标表现优异，具有耐高温、耐高压、高功率的特点。氮化镓是最具代表性的第三代半导体材料，成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一，是迄今为止理论上电光、光电转换效率最高的材料体系。
2、gan不是一种天然存在的物质，完全需要人工合成，技术难点在于晶圆制备工艺，主流的制备方法为在蓝宝石、碳化硅等已知衬底上进行外延。目前gan单晶的生长方法主要有超高氮气压力法、助熔剂法、氨热法、hvpe法等。目前生长gan薄膜的方法主要有hvpe、mocvd以及mbe方法。这些制造方法也使得gan无论是单晶还是外延片都价格高昂。
3、现有技术中高质量的gan衬底成本高、制作难度也高。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种gan衬底的制备方法，通过在低质量gan上键合高质量gan获得。
2、本专利技术的一种gan衬底的制备方法，包括：
3、(1)提供第一gan晶圆和第二gan晶圆，其中第一gan晶圆和第二gan晶圆质量不同，且第一gan晶圆的质量优于第二gan晶圆；
4、(2)将第一gan晶圆进行离子注入，形成损伤层；
5、(3)将第一gan晶圆损伤层一侧与第二gan晶圆键合，退火剥离，研磨抛光，得到gan衬底。
6、上述制备方法的优
7、所述步骤(1)中第一gan晶圆为高质量gan，具体为p级；第二gan晶圆为低质量gan，具体为d级。
8、所述步骤(2)中离子注入包括：能量范围：10kev-5mev，剂量范围：1e17cm-2-1e18cm-2，注入离子：h离子注入或h、he离子共注入。
9、所述步骤(3)中键合为亲水性键合或表面活化键合。
10、所述步骤(3)中退火剥离工艺参数：真空、氮气或氩气氛围，温度100℃-1200℃，时间1min-24h。
11、所述步骤(3)中研磨抛光：对第二gan晶圆表面转移键合上的高质量gan进行研磨抛光，即可获得gan on gan，对剩余的gan进行抛光研磨，可进行再利用。
12、步骤(3)中退火剥离后剩余的第一gan晶圆进行回收再利用，重复步骤(1)-(3)进行制作。
13、本专利技术提供一种所述方法制备的gan衬底。
14、本专利技术的一种所述gan衬底在光电、电子电力、微波射频器件中的应用。
15、本专利技术提供一种晶圆键合方法，通过将高质量gan使用键合的方法转移到低质量gan上，以提高高质量gan的利用率，同时降低gan晶圆的成本，有利于gan产业的发展。通过smart-cut的方法将高质量gan剥离键合到低质量的gan上，实现高质量gan的多次应用。
16、有益效果
17、本专利技术与传统的直接使用高质量gan或者低质量gan作衬底相比，该方法使用多次剥离的方法，可以将高质量gan转移到多个低质量gan上，进一步提高高质量gan的利用率，提高了衬底的质量；
18、使用本专利技术方法获得的低质量gan上键合高质量gan的衬底，既能保持gan衬底的特性，又能有一层高质量的gan层，高质量gan层有助于后续的外延等工作；
19、本专利技术多次剥离高质量gan，提高了高质量gan的使用率，在gan衬底的质量与成本上进行了一个折中。
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1.一种GaN衬底的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述第一GaN晶圆为P级；所述第二GaN晶圆为D级。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中离子注入包括：能量范围：10keV-5MeV，剂量范围：1E17cm-2-1E18cm-2，注入离子：H离子注入或H、He离子共注入。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中键合为亲水性键合或表面活化键合。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中退火剥离工艺参数：真空、氮气或氩气氛围，温度100℃-1200℃，时间1min-24h。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中研磨抛光：对第二GaN晶圆表面转移键合上的GaN进行研磨抛光。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中退火剥离后剩余的第一GaN晶圆进行回收再利用。
8.一种权利要求1所述方法制备的GaN衬底。
9.一种权利要求8所述GaN衬底在光电、电子电力
...【技术特征摘要】
1.一种gan衬底的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述第一gan晶圆为p级；所述第二gan晶圆为d级。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中离子注入包括：能量范围：10kev-5mev，剂量范围：1e17cm-2-1e18cm-2，注入离子：h离子注入或h、he离子共注入。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中键合为亲水性键合或表面活化键合。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：游天桂，丁佳欣，欧欣，石航宁，刘旭冬，
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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