[发明专利]采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄膜及方法

权利要求书

1.一种采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄膜，包括：

一衬底材料层；

一缓冲层，该缓冲层制作在衬底材料层上；

一GaN薄膜层，其制作在缓冲层上；

一纳米尺寸同质外延层，其制作在GaN薄膜层上表面内；

一GaN层，其制作在纳米尺寸同质外延层上。

2.根据权利要求1所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜，其中所述衬底材料层的材料为Si或者蓝宝石或SiC，该衬底材料层的 尺寸为2英寸、4英寸或8英寸，厚度为200-900μm。

3.根据权利要求1所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜，其中所述GaN薄膜层的厚度为1-3μm；所述GaN层的厚度为1-2μm。

4.根据权利要求1所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜，其中缓冲层的厚度为100-300nm。

5.根据权利要求1所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜，其中纳米尺寸同质外延层的厚度为100-200nm，其表面为密集分布的 特征尺寸为5-20nm的纳米孔及纳米线结构，孔深或纳米线长度为 100-200nm。

6.一种采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄膜制备方法，包括 以下步骤：

步骤1：取一衬底材料层，清洗；

步骤2：在衬底材料层上外延生长缓冲层；

步骤3：在缓冲层上外延生长GaN薄膜层；

步骤4：在GaN薄膜层上面，利用湿法腐蚀的方法腐蚀GaN薄膜层， 在GaN薄膜层的上面得到纳米尺寸同质外延层，形成基底；

步骤5：对基底进行清洗；

步骤6：在基底的上表面上外延生长GaN层，清洗，完成制备。

7.根据权利要求6所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜的方法，其中所述衬底材料层的材料为Si或者蓝宝石或SiC，该衬底材 料层的尺寸为2英寸、4英寸或8英寸，厚度为200-900μm。

8.根据权利要求6所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜的方法，其中外延生长的GaN薄膜层的厚度为1-3μm，生长温度为 900-1300℃；所述GaN层的厚度为1-2μm；该缓冲层的厚度为100-300nm。

9.根据权利要求6所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN薄 膜的方法，其中腐蚀得到的纳米尺寸同质外延层的厚度为100-200nm，其 表面为密集分布的特征尺寸为5-20nm的纳米孔及纳米线结构，孔深或纳 米线长度为100-200nm，腐蚀液为AgNO₃/HF，AgNO₃的浓度为0.001-0.01M， HF的浓度为1-5M，腐蚀时间为1-10min。

10.根据权利要求6所述的采用GaN纳米图形衬底同质外延制备GaN 薄膜的方法，其中清洗的清洗液包括丙酮、王水、甲醇或去离子水，将基 底在上述溶液中依次常温下浸泡10-20min，最后用氮气吹干。