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一种侧向外延生长氮化镓层的方法及氮化镓结构技术

技术编号:43898233 阅读:17 留言:0更新日期:2025-01-03 13:11
本发明专利技术公开了一种侧向外延生长氮化镓层的方法及氮化镓结构,该方法包括如下步骤:提供一衬底结构,包括层叠设置的衬底与石墨烯层;对石墨烯层进行刻蚀形成间隔设置的第一窗口和第一石墨烯掩膜结构;第一窗口的底部与衬底的上表面接触,且底部设置有氧化物掩膜结构;对第一石墨烯掩膜结构进行刻蚀形成第二窗口,得到第二石墨烯掩膜结构;第二窗口的底部与衬底的上表面接触,且第二窗口位于第二石墨烯掩膜结构周围;在位于第二石墨烯掩膜结构边界处的衬底上成核生长氮化镓层。本发明专利技术中GaN在纳米量级的第二窗口成核生长,衬底的位错被氧化物掩膜结构和第二石墨烯掩膜结构阻挡,避免了大量的位错延伸到氮化镓层,从而大大降低位错密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,具体涉及一种侧向外延生长氮化镓层的方法及氮化镓结构


技术介绍

1、目前gan及其化合物已被广泛研究用于光电应用,如发光二极管(light-emittingdiode,led)、激光二极管和高频电子。然而因为gan主要是由异质外延获得,异质衬底使得gan的位错密度无法得到进一步的降低,限制了gan的晶体质量,这些位错会影响最终器件的性能。为了克服这些挑战,研究者们尝试了各种技术改进和材料创新。

2、侧向外延技术被作为一种有效的解决方案,一般采用介质薄膜(如sio2)作为掩膜,通过光刻等相关工艺制备。薄膜首先从窗口区域生长成核层,在掩膜区域不生长,再通过控制生长条件,实现侧向外延生长,成核层合并,将掩膜区域覆盖,最终形成薄膜。侧向外延生长氮化物的过程中,衬底的位错会被掩膜阻挡而无法延伸到氮化镓外延层,且在成核层侧向合并的过程中伯格斯矢量相反的位错会互相合并而终止,因此侧向外延生长氮化物可以显著减少位错密度。

3、石墨烯作为一种新兴的二维材料,因其优异的导电性、化学稳定性以及对外延生长过程的独特影响而受到关注。石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述对所述石墨烯层进行刻蚀,形成设置于间隔设置的第一窗口之间的第一石墨烯掩膜结构,包括:

3.如权利要求2所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述对所述第一石墨烯掩膜结构进行刻蚀,形成多个间隔设置的第二窗口,得到第二石墨烯掩膜结构,包括:

5.如权利要求4所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述氨气刻蚀工艺包括:</p>

6.如权...

【技术特征摘要】

1.一种侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述对所述石墨烯层进行刻蚀,形成设置于间隔设置的第一窗口之间的第一石墨烯掩膜结构,包括:

3.如权利要求2所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述对所述第一石墨烯掩膜结构进行刻蚀,形成多个间隔设置的第二窗口,得到第二石墨烯掩膜结构,包括:

5.如权利要求4所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述氨气刻蚀工艺包括:

6.如权利要求1所述的侧向外延生长氮化镓层的方法,其特征在于,所述在位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹冰夏天刘淼
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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