[发明专利]高质量氮化铝模板及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高质量氮化铝模板的制备方法，其特征在于包括：

采用HVPE或MOCVD的方式，于1400-1600℃、10-50 torr条件下，在异质衬底的表面外延生长形成第一氮化铝层从而形成第一外延结构；

将所述第一外延结构转移至氢氧化钾水溶液中，或者，将所述第一外延结构转移至电感耦合等离子体刻蚀设备中，并向所述电感耦合等离子体刻蚀设备中通入包含三氯化硼和氯气的混合气体，对所述第一氮化铝层的第一表面进行第一次刻蚀，以除去位于所述第一表面的第一区域的全部氮化铝，第一次刻蚀的深度为1-10μm，宽度为2-10μm，从而形成微米尺度的第一图案，所述第一图案包括多个间隔分布的第一氮化铝；

采用HVPE或MOCVD的方式，于1400-1600℃、10-50 torr条件下，在所述第一氮化铝层的第一表面外延生长形成第二氮化铝层从而形成第二外延结构；

将所述第二外延结构转移至氢氧化钾水溶液中，或者，将所述第二外延结构转移至电感耦合等离子体刻蚀设备中，并向所述电感耦合等离子体刻蚀设备中通入包含三氯化硼和氯气的混合气体，对所述第二氮化铝层的第二表面进行第二次刻蚀，以除去位于所述第二表面的第二区域的全部氮化铝，第二次刻蚀的深度为5-10μm，宽度为2-10μm，从而形成微米尺度的第二图案，所述第二图案包括多个间隔分布的第二氮化铝，其中，所述第二区域和第一区域在异质衬底表面上的正投影区域无重叠区域；

采用HVPE或MOCVD的方式，于1400-1600℃、10-50 torr条件下，在所述第二氮化铝层的第二表面外延生长形成第三氮化铝层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一氮化铝的直径、长度或宽度为2-10μm、高度为1-10μm，相邻两个第一氮化铝之间的间距为2-10μm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第一氮化铝为长条状、圆柱形或棱柱形结构。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第二氮化铝的直径、长度或宽度为2-10μm、高度为5-10μm，相邻两个第二氮化铝之间的间距为2-10μm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述第二氮化铝包括第二氮化铝层，或者，所述第二氮化铝包括层叠设置的第一氮化铝层和第二氮化铝层。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述第二氮化铝为长条状、圆柱形或棱柱形结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将所述第一外延结构转移至氢氧化钾水溶液中，对所述第一氮化铝层的第一表面进行第一次刻蚀，以及，将所述第二外延结构转移至氢氧化钾水溶液中，对所述第二氮化铝层的第二表面进行第二次刻蚀，所述第一次刻蚀和第二次刻蚀所采用的氢氧化钾水溶液的浓度为4mol/L~8mol/L，温度为50℃~80℃。

8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将所述第一外延结构转移至电感耦合等离子体刻蚀设备中，对所述第一氮化铝层的第一表面进行第一次刻蚀，所述第一次刻蚀时，所述三氯化硼和氯气的通入流量分别为25 sccm、10 sccm，第一次刻蚀的压力为5-15mTorr，温度为20-50℃；

将所述第二外延结构转移至电感耦合等离子体刻蚀设备中，对所述第二氮化铝层的第二表面进行第二次刻蚀，所述第二次刻蚀时，所述三氯化硼和氯气的通入流量分别为25sccm、10 sccm，第二次刻蚀的压力为5-15 mTorr，温度为20-60℃。

9.由权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备获得的氮化铝模板。

10.根据权利要求9所述的氮化铝模板，其特征在于包括依次层叠设置的第一氮化铝层、第二氮化铝层和第三氮化铝层，且所述氮化铝模板内形成有多个孔洞。