[发明专利]一种利用金属基底制备的氮化物外延结构及其制备方法

摘要

本发明公开了一种利用金属基底制备的氮化物外延结构及其制备方法。本发明通过在退火处理的金属基底上表面氮化形成金属氮化物薄层和沉积低温金属氮化物薄层，抑制金属基底和氮化物外延功能层间界面反应和金属原子扩散，并通过高温外延法和富氮插入层方法提高氮化物外延功能层晶体质量，得到高晶体质量、高散热能力的氮化物外延功能层；采用单晶Ni或Ti为金属基底，与氮化物外延技术兼容，并能够通过高温热处理方法提高金属基底晶体质量，有利于制备高质量氮化物外延功能层；高温外延和富氮插入层技术提高了氮化物外延功能层晶体质量，降低了缺陷密度并改善结构性能；本发明无需复杂的光刻技术，设备简单，易操作，适合产业化应用。

主权项

1.一种利用金属基底制备的氮化物外延结构，其特征在于，所述氮化物外延结构包括：金属基底、金属氮化物薄层、低温氮化物缓冲层和氮化物外延功能层；其中，所述金属基底采用具有三方或者六方晶体结构对称性的单晶金属材料，单晶金属材料采用(111)晶面取向的单晶镍Ni或钛Ti；采用真空氮化技术在金属基底的上表面覆盖氮化物薄层，氮化物薄层的厚度为5～100nm；在金属基底上沉积低温氮化物缓冲层，低温氮化物缓冲层的厚度为20nm～50nm，低温氮化物缓冲层采用低温氮化镓GaN缓冲层；在低温氮化物缓冲层上采用高温沉积方法和富氮插入层方法制备氮化物外延功能层，获得高晶体质量的氮化物外延功能层。