[发明专利]生长氮化镓晶体的方法

权利要求书

1.一种生长氮化镓晶体的方法，包括步骤：

在基底基板(U)上部分地形成掩膜(M)，其抑制氮化镓晶体的外延生长，以提供由所述掩膜(M)覆盖的覆盖部分和未由所述掩膜(M)覆盖的暴露部分；以及

通过气相淀积，在其上形成了所述掩膜(M)的所述基底基板(U)上外延生长所述晶体，其中

在所述的外延生长所述晶体的步骤中，所述晶体是在第一生长条件下生长的，其中，以μm/h为单位表述的生长速率Vj和以绝对温度表述的生长温度T被表示为

(a₁/T+b₁)＜Vj＜(a₂/T+b₂)

其中使用系数a₁＝-4.39×10⁵，b₁＝3.87×10²，a₂＝-7.36×10⁵和b₂＝7.37×10²，

由此，所述晶体在所述暴露部分上生长，在所述暴露部分上面的所述晶体处形成了多个晶面(F)，其末端是所述掩膜(M)的周界，在保持所述晶面(F)的情况下生长所述晶体，在相互相对的所述晶面(F)上面生长第一晶体区域，所述掩膜(M)置于所述相互相对的所述晶面(F)之间，以便于使所述第一晶体区域在所述掩膜(M)上方结成一体，并且被形成为覆盖所述掩膜(M)，并且

所述第一晶体区域的c轴方向相对于所述暴露部分上生长的第二晶体区域反转。

2.如权利要求1所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

在所述的外延生长所述晶体的步骤中，在所述第一生长条件下生长所述晶体，并且在至少990℃的第二生长条件下，在保持所述晶面(F)的情况下进一步生长所述晶体，由此，在所述晶面(F)下面形成了所述第二晶体区域的低晶体缺陷区域部分(Z)，并且随着所述晶体的生长，所述低晶体缺陷区域部分(Z)中的位错减少。

3.如权利要求2所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

所述第二生长条件是1000℃～1200℃。

4.如权利要求1所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

所述第一生长条件是进一步由900℃～990℃的摄氏度表述的生长温度Tj。

5.如权利要求4所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

在所述的外延生长所述晶体的步骤中，在所述第一生长条件下生长所述晶体，并且在至少990℃的第二生长条件下，在保持所述晶面(F)的情况下进一步生长所述晶体，由此，在所述晶面(F)下面形成了所述第二晶体区域的低晶体缺陷区域部分(Z)，并且随着所述晶体的生长，所述低晶体缺陷区域部分(Z)中的位错减少。

6.如权利要求5所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

所述第二生长条件是1000℃～1200℃。

7.如权利要求1所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

所述第一生长条件是进一步由920℃～960℃的摄氏度表述的生长温度Tj。

8.如权利要求1～7之一所述的生长氮化镓晶体的方法，进一步包括步骤：

在向所述基底基板(U)提供所述覆盖部分和所述暴露部分的步骤之后，并且在所述的外延生长所述晶体的步骤之前，在400℃～600℃的低温下，在所述暴露部分上面提供厚度为30nm～200nm的缓冲层。

9.如权利要求1～7之一所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

所述基底基板(U)是下述基板中的一个：蓝宝石单晶基板、Si单晶基板、SiC单晶基板、GaN单晶基板、GaAs单晶基板、表面上形成有GaN薄膜的蓝宝石单晶基板。

10.如权利要求1～7之一所述的生长氮化镓晶体的方法，其中

通过氢化物气相外延方法来执行所述的外延生长所述晶体的步骤。