导电和绝缘准氧化锌衬底及垂直结构的半导体发光二极管

摘要

本发明揭示导电的和绝缘的准氧化锌生长衬底，生长技术和工艺。氧化锌与氮化镓的晶格常数之间的失配很小(2.2％)，氧化锌晶片被认为是最具潜力的氮化镓基外延层生长衬底。但是，氧化锌晶片的导热率低，直径小，生长成本高。生长准氧化锌生长衬底的主要工艺步骤如下：在硅晶片或蓝宝石生长衬底上，依次层叠中间媒介层和氧化锌层，由此得到绝缘的准氧化锌生长衬底。在导电的硅晶片上，依次层叠导电的中间媒介层和导电的氧化锌层，由此得到大直径的导电的准氧化锌生长衬底。导电的和绝缘的准氧化锌生长衬底可以用于生长垂直结构(vertical)的氮化镓基和氧化锌基半导体发光二极管。

主权项

1.一种准氧化锌生长衬底，其组成部分包括：-生长衬底；其中，所述的生长衬底是从一组材料中选出，该组材料包括，非导电的硅晶片，蓝宝石，导电硅晶片；-中间媒介层；其中，所述的中间媒介层层叠在所述的生长衬底上；其中，所述的中间媒介层包括一层或多层结构，其中，非导电的硫化锌或N-类型硫化锌或P-类型硫化锌层作为生长在生长衬底上的中间媒介层的第一层；所述的中间媒介层的其它层生长在非导电的硫化锌或N-类型硫化锌或P-类型硫化锌层上；所述的中间媒介层的其它层的材料是从一组材料中选出，该组材料包括，(A)元素氮，氧，锌，铝，镓，钢，硼，镁的二元系，和三元系；其中，所述的二元系和三元系包括，非导电的氮化铝，N-类型氮化铝层，低温非导电的氮化镓，低温N-或P-类型氮化镓层，低温非导电的氧化锌，低温N-或P-类型氧化锌层，硼铝氮，硼镓氮，及它们的组合；(B)金属层；所述的金属层的材料是从一组材料中选出，该组材料包括，铪，钪，鋯，钒，钛，铬，钇，铊，及它们的组合；(C)上述的金属的氮化物；所述的金属的氮化物包括，氮化钛，氮化鋯，氮化铪，氮化钛鋯；(D)上述材料(A)，(B)和(C)的组合；-氧化锌层；其中，所述的氧化锌层层叠于所述的中间媒介层上；其中，所述的氧化锌层既可以是N-或P-类型导电氧化锌层也可以是非导电氧化锌层。