[发明专利]GaN衬底、带外延层的衬底、半导体器件及GaN衬底制造方法

权利要求书

1.一种具有主表面的GaN衬底，包括：

低缺陷晶体区；以及

邻近于所述低缺陷晶体区的缺陷集中区；其中

所述低缺陷晶体区和所述缺陷集中区从所述主表面延伸到位于所述主表面的反向侧的后表面，以及

面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量，在偏斜角方向上倾斜。

2.根据权利要求1的GaN衬底，其中

所述面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量倾斜的所述偏斜角方向是[1-100]方向和[11-20]方向之一。

3.根据权利要求2的GaN衬底，其中

所述面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量在所述[1-100]方向和[11-20]方向之一上的倾斜角是2°至40°。

4.根据权利要求1的GaN衬底，其中

所述面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量在两个不同的偏斜角方向上倾斜。

5.根据权利要求4的GaN衬底，其中

所述面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量倾斜的所述两个偏斜角方向是[1-100]方向和[11-20]方向。

6.根据权利要求5的GaN衬底，其中

所述面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量，在所述[1-100]方向和所述[11-20]方向上的倾斜角之一是10°至40°，以及另一倾斜角是0.02°至40°。

7.根据权利要求1的GaN衬底，其中

所述主表面上的所述缺陷集中区是线性的并且互相平行延伸，以及

所述低缺陷晶体区形成在所述缺陷集中区之间。

8.根据权利要求1的GaN衬底，其中

所述主表面上的所述缺陷集中区形成为以互相间隔一定距离的岛状分散，以及

所述低缺陷晶体区形成在所述缺陷集中区之间。

9.一种具有外延层的衬底，包括：

权利要求1的GaN衬底；以及

在所述GaN衬底的所述主表面上形成的外延生长层。

10.一种使用权利要求9的具有外延层的衬底的半导体器件。

11.一种制造GaN衬底的方法，包括以下步骤：

制备基底衬底，该基底衬底具有相对于主表面的法线矢量在所述基底衬底的倾斜方向上倾斜的基准面方向；

在所述基底衬底的所述主表面上形成具有图案的掩模层；

在其上形成有所述掩模层的所述基底衬底的所述主表面上生长GaN晶体层；以及

通过从所述GaN晶体层去除所述基底衬底，提供包含该GaN晶体层的GaN衬底，其中

所述GaN衬底具有主表面，并且其面方向[0001]相对于所述主表面的法线矢量，在偏斜角方向上倾斜，以及

通过改变所述基底衬底中的所述基底衬底的倾斜方向上的所述基准面方向的倾斜角，来调整所述GaN衬底中的所述面方向[0001]的所述偏斜角方向上的倾斜角。

12.根据权利要求11的制造GaN衬底的方法，其中

所述基底衬底是GaAs衬底，

所述基准面方向是[111]，

所述基底衬底的所述倾斜方向是<1-10>方向和<11-2>方向之一，以及

所述GaN衬底的所述偏斜角方向是[11-20]方向和[1-100]方向之一。

13.根据权利要求11的制造GaN衬底的方法，其中

所述基底衬底是蓝宝石衬底，

所述基准面方向是[0001]，

所述基底衬底的所述倾斜方向是[11-20]方向和[1-100]方向之一，以及

所述GaN衬底的所述偏斜角方向是[1-100]方向和[11-20]方向之一。

14.根据权利要求11的制造GaN衬底的方法，其中

所述基底衬底是ZnO衬底，

所述基准面方向是[0001]，

所述基底衬底的所述倾斜方向是[1-100]方向和[11-20]方向之一，以及

所述GaN衬底的所述偏斜角方向是[1-100]方向和[11-20]方向之一。