[发明专利]利用多缓冲层制备宽禁带单晶薄膜及方法

摘要

本发明是利用多缓冲层制备宽禁带单晶薄膜及方法，单晶硅衬底上是高V/III比氮化铝缓冲层；高V/III比氮化铝缓冲层上是低V/III比氮化铝缓冲层；低V/III比氮化铝缓冲层上是碳化硅单晶薄膜；碳化硅单晶薄膜上是宽禁带单晶薄膜；其制备工艺：单晶硅衬底上制备高V/III比氮化铝缓冲层；在高V/III比氮化铝缓冲层上制备低V/III比氮化铝缓冲层；降至室温取出；在低V/III比氮化铝缓冲层上制备SiC单晶薄膜；在SiC单晶薄膜上制备宽禁带单晶薄膜；降至室温取出。优点：高、低V/III比AlN缓冲层结合有助于缓冲应力；通过AlN缓冲层易制宽禁带单晶薄膜；掺杂形成n或p型SiC单晶薄膜；大尺寸低成本。

主权项

利用多缓冲层制备宽禁带单晶薄膜，其特征是单晶硅衬底（1）上是氮化铝（AlN）缓冲层（2）；氮化铝（AlN）缓冲层（2）上是氮化铝（AlN）缓冲层（3）；氮化铝（AlN）缓冲层（3）上是碳化硅（SiC）单晶薄膜（4）；碳化硅（SiC）单晶薄膜（4）上是六方相宽禁带单晶薄膜（5）；其制备方法，包括如下工艺步骤：一、在单晶硅衬底（1）上制备氮化铝（AlN）缓冲层（2），其结构为六方相；二、氮化铝（AlN）缓冲层（2）上制备氮化铝（AlN）缓冲层（3）；三、降至室温，取出；四、在氮化铝（AlN）缓冲层（3）上制备碳化硅（SiC）单晶薄膜（4），其结构为六方相；五、降至室温，取出；六、若制备氮化物单晶薄膜，则在碳化硅（SiC）单晶薄膜（4）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(5）；若制备碳化硅（SiC）单晶薄膜(4），则在碳化硅（SiC）单晶薄膜(4）上直接制备六方相氮化物或碳化硅等宽禁带单晶薄膜(5）；七、降至室温，取出。