一种自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶及其制备方法，制备方法包括：选取X个金刚石衬底；在每个金刚石衬底的上表面生长(110)晶向的外延金刚石层，获得X个(110)单晶外延结构；X个(110)单晶外延结构均具有(100)晶向的侧表面和(111)晶向的侧表面；将X个(110)单晶外延结构分为M组；对每组(110)单晶外延结构中的N个(110)单晶外延结构进行组内第一晶向拼接，并在第一晶向的生长条件下生长金刚石，得到M个第一拼接结构；将M个第一拼接结构进行第二晶向拼接，并在第二晶向的生长条件下生长金刚石，得到第二拼接结构；对第二拼接结构进行后处理，得到大尺寸金刚石(110)单晶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子，具体涉及一种自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶及其制备方法。

技术介绍

1、金刚石作为一种超宽禁带半导体，具有高禁带宽度(5.45ev)、高电子饱和漂移速度(2.5×107cm/s)、高空穴迁移率(4500cm2/(v·s))、高电子迁移率(3800cm2/(v·s))、高击穿电场(＞10mv·cm-1)、高热导率(2200w/(m·k))、低热膨胀系数、高机械强度、低介电常数(5.7)和较好的抗辐射性能等优于其他半导体材料的出色特性。金刚石由于优异的性能，在高频通信、功率放大器、雷达系统、耐辐射器件、芯片散热等领域具有广泛的应用前景，被誉为“终极半导体材料”。

2、金刚石在器件领域的应用非常广泛，金刚石二极管以及氢终端金刚石mosfet器件在高温高压领域具有明显的优势，但是金刚石的n型掺杂目前仍然是难以解决的问题，已经有研究表明(110)晶向是金刚石n型磷掺杂合适的取向，在相同的条件下，(110)晶向的掺杂效率比(100)晶向高3个数量级。同时，在氢终端金刚石器件中，(110)晶向的氢终端金刚石表面的二维空穴气(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，所述金刚石衬底具有(100)晶向的侧表面和(110)晶向的侧表面。

3.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，对每组(110)单晶外延结构中的N个(110)单晶外延结构进行组内第一晶向拼接，包括：

4.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，当所述为(100)晶向，所述第二晶向为(1...

【技术特征摘要】

1.一种自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，所述金刚石衬底具有(100)晶向的侧表面和(110)晶向的侧表面。

3.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，对每组(110)单晶外延结构中的n个(110)单晶外延结构进行组内第一晶向拼接，包括：

4.根据权利要求1所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，当所述为(100)晶向，所述第二晶向为(111)晶向时，在所述第一晶向的生长条件下生长金刚石，包括：

5.根据权利要求4所述的自选择侧向生长的大尺寸金刚石(110)单晶的制备方法，其特征在于，(100)...

【专利技术属性】
技术研发人员：任泽阳，王超玥，张金风，付裕，苏凯，李俊鹏，陈军飞，郝跃，张进成，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：