[发明专利]无翘曲Ⅲ族氮化物复合衬底的制备方法和衬底放置装置

摘要

本发明公布一种无翘曲Ⅲ族氮化物复合衬底的制备方法和衬底放置装置，将双面抛光的衬底直立于衬底放置装置置于反应室内，双面同时外延生长Ⅲ族氮化物薄膜或微结构形成缓冲层，再双面同时生长厚膜Ⅲ族氮化物，并保证蓝宝石Al面一侧外延厚度稍大于O面一侧外延层厚度。衬底放置装置为多片式石墨架，包括基底、孔洞、滚轮和卡槽，实现衬底旋转，保证生长膜厚的均一性。本发明抑制了翘曲并改善了晶体质量，获得的复合衬底可作为Ⅲ族氮化物准同质外延衬底，用于制备相关光电子器件。本方法充分利用反应室空间、降低生产成本、工艺简单易控，且可选不同衬底、运用多种设备生长多种厚膜Ⅲ族氮化物衬底。

主权项

1.一种无翘曲Ⅲ族氮化物复合衬底的制备方法，其步骤包括：1)将双面衬底直立于衬底放置装置并置于反应室内；所述衬底放置装置为多片式石墨架，用于将衬底双面直立于所述石墨架上，所述石墨架包括基底、孔洞和卡槽；石墨架通过孔洞插入一直杆使得石墨架可围绕所述直杆水平旋转；基底为圆盘形，基底上围绕盘心均匀分布多对卡槽；每对卡槽的两瓣为带有凹槽的圆弧形，两瓣凹槽的凹面相对，每片衬底通过一对卡槽双面直立于所述石墨架上；所述石墨架圆盘形的基底上镶嵌有多个滚轮，每个滚轮对应安放在每对卡槽的两瓣中间，通过滚轮的转动使得双面直立于所述卡槽上的衬底围绕中心轴向旋转；2)在上述衬底两侧通过外延生长方法生成Ⅲ族氮化物薄膜或微结构，形成缓冲层；3)在上述衬底上通过外延生长方法继续双面生长，形成双面厚膜Ⅲ族氮化物；4)将上述双面厚膜Ⅲ族氮化物材料经化学或机械抛光，形成厚膜Ⅲ族氮化物衬底。