[发明专利]一种无裂纹AlN外延膜及其制备方法

权利要求书

1.一种无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，其步骤包括：

在蓝宝石衬底上外延生长AlN缓冲层；

在所述AlN缓冲层上外延生长AlN一次外延层；

对所述AlN一次外延层远离所述蓝宝石衬底一侧进行图形化处理；

在所述AlN一次外延层进行图形化处理的一侧外延生长高温AlN层，得到无裂纹AlN外延膜；

所述AlN一次外延层由第一AlN层和第二AlN层交替生长形成，所述第一AlN层的生长温度大于所述第二AlN层的生长温度，所述第一AlN层的V/III比小于所述第二AlN层的V/III比。

2.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述第一AlN层的生长条件为：生长温度为800～1400℃，氨气流量为0.1～1000sccm。

3.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述第一AlN层的厚度为5～500nm。

4.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述第二AlN层的生长条件为：生长温度为600～1000℃，氨气流量为1000～50000sccm。

5.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述第二AlN层的厚度为1～50nm。

6.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述AlN一次外延层中，所述第一AlN层和第二AlN层的交替周期数为1～100。

7.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述在蓝宝石衬底上外延生长AlN缓冲层的步骤具体为：采用物理气相沉积法，在c面蓝宝石衬底上外延生长AlN缓冲层，生长温度为400～420℃，厚度为10～50nm。

8.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述图形化处理的具体步骤为：采用切割工艺在所述AlN一次外延层远离所述蓝宝石衬底一侧加工出网状分布的线条图形，所述线条图形的宽度为50～10000μm，所述线条图形的深度为1～300μm，相邻所述线条图形的间距为0.1～1.5cm。

9.根据权利要求1中所述无裂纹AlN外延膜的制备方法，其特征在于，所述在所述AlN一次外延层进行图形化处理的一侧外延生长高温AlN层的步骤具体为：升温至1000～1400℃，外延生长所述高温AlN层，升温速率为0.1～2℃/s。

10.一种无裂纹AlN外延膜，其特征在于，所述无裂纹AlN外延膜由下至上依次包括蓝宝石衬底、AlN缓冲层、AlN一次外延层和高温AlN层；

所述AlN一次外延层远离所述蓝宝石衬底一侧具有网状分布的线条图形，所述AlN一次外延层由第一AlN层和第二AlN层交替生长形成，所述第一AlN层的生长温度大于所述第二AlN层的生长温度，所述第一AlN层的V/III比小于所述第二AlN层的V/III比；

所述无裂纹AlN外延膜由权利要求1～9中任一项所述无裂纹AlN外延膜的制备方法制得。