HVPE方法生长GaN膜中使用的多孔材料衬底及方法

摘要

本发明涉及一种氢化物气相外延(HVPE)氮化镓(GaN)膜中使用的纳米多孔材料衬底及其制备方法，其特征在于采用复合纳米多孔材料作为厚膜GaN外延生长的衬底，改善晶体质量，同时方便衬底的剥离。先在以Si为衬底的GaN模板上沉积一层金属Al薄层，经电化学的方法形成均匀的多孔网状阳极氧化铝(AAO)，再采用诱导耦合等离子体刻蚀(ICP)等技术，刻蚀得到多孔GaN材料，孔的底部露出Si衬底表面；在此基础上采用腐蚀方法，实现对Si的腐蚀并获得复合纳米多孔结构；通过表面处理，使得Si的表面覆盖SiNx或者SiO2层，以满足后续的外延生长需求。经清洗后，再放入HVPE系统中生长厚膜GaN层。大大简化了光刻制作掩膜的工艺，适合于科学实验和批量生产时采用。

主权项

一种HVPE方法生长GaN膜中使用的多孔材料衬底的制备方法，其特征在于制作步骤是：(1)以Si为衬底，先在其上生长一层GaN外延层作为模板；(2)在GaN外延层的模板上，沉积一层金属Al薄膜，Al薄膜厚度为50nm‑1μm；(3)将模板置于草酸或硫酸溶液中采用电化学的方法把Al氧化为均匀的多孔阳极氧化铝；(4)将模板放入磷酸或磷酸与铬酸的混合溶液中浸泡以去除小孔底部与下层GaN接触的那部分氧化铝并形成规则的网状多孔阳极氧化铝掩膜；(5)采用诱导耦合等离子体刻蚀干法刻蚀技术，刻蚀得到多孔GaN材料，使纳米孔延伸到Si衬底内部，使孔的底部露出Si衬底表面；(6)采用腐蚀的方法，实现对Si的腐蚀并获得复合纳米多孔结构；(7)通过表面处理，使得Si的表面覆盖SiN或者SiO2层，以满足后续的外延生长需求。