[发明专利]外延结构体的制备方法

权利要求书

1.一种外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，所述基底具有一第一外延生长面；

在所述第一外延生长面设置一碳纳米管层；

在所述设置有碳纳米管层的第一外延生长面生长一第一外延层；

去除所述基底及所述碳纳米管层，形成一外延衬底，所述外延衬底具有一图案化的表面；以及

将所述外延衬底图案化的表面作为第二外延生长面，在所述外延衬底的第二外延生长面生长一第二外延层，得到所述外延结构体。

2.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层为由多个碳纳米管形成一连续的自支撑结构。

3.如权利要求2所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层中的碳纳米管沿平行于外延生长面的方向延伸。

4.如权利要求2所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层具有多个开口，所述第一外延生长面从碳纳米管层的开口中暴露出来，所述第一外延层从所述外延生长面暴露的部分生长。

5.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第一外延层在生长过程中逐步包围所述碳纳米管层中的碳纳米管，并在所述碳纳米管层周围形成多个凹槽。

6.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在外延结构体的制备过程中，所述碳纳米管层维持连续的一体结构。

7.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在设置碳纳米管层之后及生长第一外延层之前进一步包括在所述基底的第一外延生长面生长一缓冲层的步骤。

8.如权利要求7所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述缓冲层生长的厚度小于所述碳纳米管层的厚度。

9.如权利要求8所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述基底的去除方法为在一真空环境或保护性气体环境利用激光对所述基底进行扫描照射使缓冲层分解。

10.如权利要求9所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述激光波长为248nm，脉冲宽度为20～40ns，能量密度为400～600mJ/cm²,光斑形状为方形，其聚焦尺寸为0.5mm×0.5mm，扫描步长为0.5mm/s。

11.如权利要求9所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层去除后在所述第一外延层的表面形成多个凹槽，所述多个凹槽形成所述外延衬底图案化的表面。

12.如权利要求11所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述多个凹槽相互平行或交叉形成一图案化的表面。

13.如权利要求11所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第二外延层的生长包括以下阶段：

第一阶段，外延晶粒在所述外延衬底图案化的表面垂直生长，外延晶粒逐渐将多个凹槽填满，并形成一平整的表面；

第二阶段，所述外延晶粒沿着平行于所述外延衬底表面的方向横向生长，并逐渐相互连接形成一连续的外延薄膜；

第三阶段，所述外延薄膜沿着基本垂直于所述外延衬底表面的方向外延生长形成所述第二外延层，形成所述外延结构体。

14.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在生长第二外延层之前进一步包括一在所述第二外延生长面再铺设一层碳纳米管层的步骤。

15.一种外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，所述基底具有一第一外延生长面；

在所述基底的第一外延生长面生长一缓冲层；

在所述缓冲层的表面设置一碳纳米管层；

在所述设置有碳纳米管层的缓冲层的表面生长一第一外延层；

去除所述基底及所述缓冲层，暴露出所述碳纳米管层；

去除所述碳纳米管层，形成一外延衬底，所述外延衬底具有一图案化的表面；以及

将所述外延衬底图案化的表面作为第二外延生长面，在所述外延衬底的第二外延生长面生长一第二外延层，得到所述外延结构体。

16.如权利要求15所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层通过离子体刻蚀法、激光照射法或者加热炉加热法去除。

17.如权利要求16所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层通过激光器照射的方法去除，所述激光器的功率为30瓦特，波长为10.6微米，在碳纳米管层表面光斑的直径为3毫米。