[发明专利]氮化镓衬底、氮化镓单晶层及其制造方法

权利要求书

1.氮化镓衬底的制造方法，其特征是：包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底上生长低温氮化镓，做高温处理，形成晶种；

利用晶种生长形成氮化镓薄膜，通过控制厚度来控制应力，得到带有裂纹的氮化镓薄膜；

以带有裂纹的氮化镓薄膜为基础形成氮化镓衬底。

2.如权利要求1所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述氮化镓衬底是复合衬底，所述复合衬底的形成过程如下：在带有裂纹的氮化镓薄膜上形成图形化的掩膜层，以掩膜层为掩模，在掩模上进行刻蚀，使其表面形成由若干孔槽构成的孔阵列，形成带有裂纹的GaN薄膜、图形掩膜的复合衬底。

3.如权利要求1或2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述衬底是异质衬底。

4.如权利要求3所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述异质衬底的材质为蓝宝石、碳化硅或硅。

5.如权利要求1或2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述低温氮化镓由MOCVD生长而成，工艺温度为500℃-550℃，厚度为200埃-300埃。

6.如权利要求1或2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述高温处理的工艺温度在1000℃-1200℃，腔室压力400 torr -600 torr。

7.如权利要求1或2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述晶种生长形成氮化镓薄膜的过程包括利用MOCVD技术进行的3D生长和2D生长。

8.如权利要求7所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述3D生长的氮化镓层厚度为4000埃-6000埃，工艺温度在1000℃-1100℃，腔室压力200 torr -600 torr，所述2D生长的氮化镓层厚度为1μm -2μm，工艺温度在1000℃-1100℃，腔室压力100 torr -400 torr。

9.如权利要求7所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述3D生长和2D生长的氮化镓层均为裂纹氮化镓。

10.如权利要求2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述孔槽的密度大于或等于10⁷/cm²。

11.如权利要求2所述的氮化镓衬底的制造方法，其特征是：所述孔槽的直径是1μm -20μm。

12.氮化镓衬底，其特征是：采用如权利要求1-11任一所述的氮化镓衬底的制造方法制造而成。

13.氮化镓单晶层的制造方法，其特征是：将如权利要求12所述的氮化镓衬底用HVPE的方法进行氮化镓层厚膜生长，在生长结束时自动剥离得到氮化镓单晶层。

14.如权利要求13所述的氮化镓单晶层的制造方法，其特征是：所述HVPE的工艺温度800℃-1200℃，腔室压力650 torr -900 torr。

15.氮化镓单晶层，其特征是：由如权利要求13-14任一所述的氮化镓单晶层的制造方法制造而成。