[发明专利]外延结构体

说明书

技术领域

本发明涉及一种外延结构体，尤其是涉及一种含有碳纳米管层的外延衬底。

背景技术

外延衬底，尤其氮化钾外延衬底为制作半导体器件的主要材料之一。例如，近年来，制备发光二极管（LED）的氮化镓外延片成为研究的热点。

所述氮化镓外延片是指在一定条件下，将氮化镓材料分子，有规则排列，定向生长在外延衬底如蓝宝石基底上，然后再用于制备发光二极管。高质量氮化镓外延片的制备一直是研究的难点。现有技术中，外延衬底的制备方法为将蓝宝石基底的一表面进行抛光，形成一平面，然后用于生长氮化镓外延片。

然而，由于氮化镓和蓝宝石基底的晶格常数以及热膨胀系数的不同，从而导致氮化镓外延层存在较多位错缺陷。而且，氮化镓外延层和外延衬底之间存在较大应力，应力越大会导致氮化镓外延层破裂。这种外延衬底普遍存在晶格失配现象，且易形成位错等缺陷，从而使得制备的外延结构体质量不够高，影响其应用范围。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种高质量的外延结构体。

一种外延结构体，包括：一基底，所述基底具有一外延生长面，所述外延生长面具有多个第一凸起部与多个第一凹陷部；一碳纳米管层，所述碳纳米管层设置于所述基底的外延生长面，并覆盖所述多个第一凸起部与第一凹陷部，所述碳纳米管层的起伏趋势与所述外延生长面的起伏趋势相同；一外延层，所述外延层形成于所述基底的外延生长面，所述碳纳米管层位于所述外延层与所述基底之间。

与现有技术相比，通过在所述基底的图案化的外延生长面设置一碳纳米管层制备的外延结构体，所述碳纳米管层与所述图案化的外延基底相互作用，从而减小了外延层生长过程中的位错缺陷，提高了所述外延结构体的质量，从而使得所述外延结构体具有更广泛的应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的外延衬底的制备方法的工艺流程图。

图2为本发明第一实施例提供外延衬底的制备方法中的图案化基底工艺流程图。

图3为图1所示的外延衬底的制备方法中图案化的基底的结构示意图。

图4为所述外延衬底的制备方法中另一种图案化基底的结构示意图。

图5为所述外延衬底的制备方法中另一种图案化基底的结构示意图。

图6为所述外延衬底的制备方法中另一种图案化基底的结构示意图。

图7为所述外延衬底的制备方法中另一种图案化基底的结构示意图。

图8为图1所示的外延衬底的制备方法中采用的碳纳米管膜的扫描电镜照片。

图9为图5中的碳纳米管膜中的碳纳米管片段的结构示意图。

图10为本发明第一实施例提供的外延衬底的制备方法中采用的多层交叉设置的碳纳米管膜的扫描电镜照片。

图11为本发明第一实施例提供的外延衬底的制备方法中采用的非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图12为本发明第一实施例提供的外延衬底的制备方法中采用的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图13为本发明第二实施例提供的外延衬底的结构示意图。

图14为本发明第三实施例提供的外延衬底的结构示意图。

图15为本发明第三实施例提供的外延衬底的分解示意图。

图16为本发明第四实施例提供的外延衬底的结构示意图。

图17为本发明第五实施例提供的外延结构体的结构示意图。

图18为本发明第五实施例提供的外延结构体的分解示意图。

图19为本发明第六实施例提供的外延结构体的制备方法的工艺流程图。

主要元件符号说明