一种用于GaN基LED的二次成核GaN模板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于GaN基LED的二次成核GaN模板的制备方法，步骤为：首先在蓝宝石衬底上生长GaN种子层，然后通过磁控溅射在GaN种子层上沉积SiO<subgt;2</subgt;薄膜，再通过刻蚀使SiO<subgt;2</subgt;薄膜上形成孔洞阵列，暴露出孔洞处的GaN种子层，接着在孔洞处生长柱状GaN，最后调控生长条件使柱状GaN横向合并形成平整的二次成核GaN层，即获得二次成核GaN模板。本发明专利技术通过SiO<subgt;2</subgt;层进行二次成核的方式提高了GaN的晶体质量，消除了GaN晶体的晶格畸变，使GaN晶体处于无应力状态，为GaN基LED器件提供了低应力、低位错密度的GaN模板，为实现大规模制造高性能的GaN基器件提供了可行方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发光二极管领域，具体涉及一种用于gan基led的二次成核gan模板的制备方法。

技术介绍

1、第三代半导体材料氮化镓(gan)具有宽的禁带宽度、高的电子饱和速率、高的击穿场强和热导率等优点，在照明、功率器件、微波射频等领域具有广泛应用。

2、高外量子效率gan基led需要有高晶体质量的gan底层。目前，gan基led主要通过金属有机化合物化学气相沉积(mocvd)工艺制备。然而，由于gan的化学性质稳定、熔点高，制造gan同质衬底的难度很大，成本很高，因此，无法进行大规模应用。所以，gan基led制备工艺采用异质外延工艺。常用的异质外延衬底有碳化硅(sic)、蓝宝石(al2o3)、硅(si)等。

3、尽管目前在异质衬底的外延上的研究取得了一些进展，然而仍存在以下不足：

4、(1)gan晶体畸变：gan与异质衬底存在较大的晶格失配与热失配，这导致在异质衬底上外延得到的gan薄膜内部存在较大的压应力。这种较大的应力一方面会产生大量位错，进而影响晶体的质量。另一方面由应力产生的压电极化会加剧有源区的量子限制斯塔克本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于GaN基LED的二次成核GaN模板的制备方法，其特征在于：首先在图形化的蓝宝石衬底上生长GaN种子层，然后通过磁控溅射在GaN种子层上沉积SiO2薄膜，再通过刻蚀使SiO2薄膜上形成孔洞阵列，暴露出孔洞处的GaN种子层，接着在孔洞处生长柱状GaN，最后调控生长条件使柱状GaN横向合并形成平整的二次成核GaN层，即获得二次成核GaN模板。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的蓝宝石衬底为c面取向。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的刻蚀采用基于CF4的RIE工艺刻蚀。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种用于gan基led的二次成核gan模板的制备方法，其特征在于：首先在图形化的蓝宝石衬底上生长gan种子层，然后通过磁控溅射在gan种子层上沉积sio2薄膜，再通过刻蚀使sio2薄膜上形成孔洞阵列，暴露出孔洞处的gan种子层，接着在孔洞处生长柱状gan，最后调控生长条件使柱状gan横向合并形成平整的二次成核gan层，即获得二次成核gan模板。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的蓝宝石衬底为c面取向。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的刻蚀采用基于cf4的rie工艺刻蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢琨，曾鸿，汝状，金政贤，潘正伟，江小龙，王海峰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：