[发明专利]低缺陷密度的独立式氮化镓基底的制造以及由其制造的器件

权利要求书

1.一种方法，用于通过外延生长来在包含一个生长面(105)的一个支持物(100)上制造氮化物单晶，该方法包括以下步骤：

-在该支持物(100)上形成一个牺牲性床(101)，

-在所述牺牲性床上形成多个柱(102)，所述这些柱是由一种与GaN外延生长相容的材料制成的，

-在以下生长条件下在这些柱上生长一个氮化物晶体层(103)，这些条件使得该氮化物晶体层不会向下延伸到在这些柱之间形成的多个洞(107)中的该支持物上，

-从该支持物上移除该氮化物晶体层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每个柱包括多个壁(104)，所述这些壁与该支持物的生长面是垂直的。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中这些柱具有相同的高度(D)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中这些柱的优异面限定了这些柱的一个生长面，这些柱的生长面的表面是大于该支持物的生长面的总表面的20％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中这些柱的优异面限定了这些柱的一个生长面，这些柱的生长面的表面是小于该支持物的生长面的总表面的80％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中一个柱的高度D与两个相邻的柱之间的距离d的比率D/d是大于或等于1.5。

7.根据权利要求6所述的方法，其中该D/d比率是大于或等于2。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中这些柱是分离的柱。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中这些柱是在该支持物上均匀地分布的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中这些柱是由GaN制成的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中该牺牲性床是由一种通过化学法可去除的材料制成的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中该牺牲性床是由SiO₂制成的。

13.根据权利要求1至12中任一项中所述的方法，其中该牺牲性床是连续的并且覆盖了该支持物的生长面的总表面。

14.根据权利要求1至12中任一项中所述的方法，其中该牺牲性床是不连续的并且包括垂直于该支持物的生长面延伸的多个洞。

15.根据权利要求14所述的方法，其中这些洞是在这些柱之间，该不连续的牺牲性床的每一个部分是在覆盖了所述部分的总表面的一个对应的柱之下。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中这些柱是通过以下项形成的：

-在该牺牲性床上外延生长GaN层，

-在该GaN层上沉积一个掩模，所述掩模包括多个开口，

-将该GaN层向下蚀刻至该支持物以形成这些GaN柱。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中这些柱是通过以下项形成的：

-获得包含多个柱的一个GaN层

-将这些柱结合到该牺牲性床上，

-将在这些柱之上延伸的GaN层移除。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中从该支持物上移除该氮化物晶体层的步骤包括用化学法蚀刻该牺牲性床。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括将一个第二牺牲性层沉积到这些柱的底部的步骤。

20.一种用于通过外延生长来制造氮化物单晶的基底，所述基底包括一个支持物以及在该支持物上的多个柱，其中所述基底进一步包括在根据权利要求1至19中任一项定义的支持物与柱之间的一个牺牲性床。

21.包括一个基底以及在该基底上的氮化物单晶的一种半导体材料，其中所述基底包括一个支持物、在该支持物上的一个牺牲性床、以及根据权利要求1至19中任一项所定义的、在所述牺牲性床上的多个柱。

22.一种包括多个柱的氮化物单晶，所述单晶通过根据权利要求1至19中任一项所述的方法获得。