[发明专利]制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构和方法

摘要

本发明是制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构及方法，其结构是单晶硅衬底上是低温氮化铝缓冲层；在低温氮化铝缓冲层上是高温氮化铝缓冲层；在高温氮化铝缓冲层上是碳化硅单晶薄膜；在碳化硅单晶薄膜上是宽禁带单晶薄膜；其制备工艺：在单晶硅衬底上制备低温氮化铝缓冲层；在低温氮化铝缓冲层上制备高温氮化铝缓冲层；降至室温取出；在高温氮化铝缓冲层上制备碳化硅单晶薄膜；在碳化硅单晶薄膜上制备宽禁带单晶薄膜；降至室温取出。优点：通过AlN缓冲层容易制备高质量六方相碳化硅单晶薄膜；低、高温AlN多缓冲层结合使用有助于降低宽禁带单晶薄膜的应力；碳化硅单晶薄膜可通过掺杂形成n或p型；结构简单、工艺可控；表面形貌好；大尺寸低成本。

主权项

制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是在单晶硅衬底上制备氮化铝（AlN）缓冲层；在氮化铝（AlN）缓冲层上是氮化铝（AlN）缓冲层；在氮化铝（AlN）缓冲层上是碳化硅（SiC）单晶薄膜；在碳化硅（SiC）单晶薄膜上是六方相宽禁带单晶薄膜；其制备方法，包括如下工艺步骤：一、在单晶硅衬底上制备氮化铝（AlN）缓冲层；二、在氮化铝（AlN）缓冲层上制备氮化铝（AlN）缓冲层；三、降至室温，取出；四、在氮化铝（AlN）缓冲层上制备碳化硅（SiC）单晶薄膜；五、降至室温，取出；六、在碳化硅（SiC）单晶薄膜上制备宽禁带单晶薄膜，其结构为六方相；如果制备氮化物单晶薄膜，则在碳化硅（SiC）单晶薄膜上首先制备氮化铝成核层，再在氮化铝成核层上制备氮化物单晶薄膜；如果制备SiC单晶薄膜，则在碳化硅（SiC）单晶薄膜上直接制备碳化硅（SiC）单晶薄膜；七、降至室温，取出。