[发明专利]GaN衬底、带外延层的衬底、半导体器件及GaN衬底制造方法

权利要求书

1.一种具有主表面的GaN衬底，其中：

相对于垂直于所述主表面的矢量，[0001]平面取向在彼此不同的两个离轴方向上倾斜。

2.如权利要求1所述的GaN衬底，其中，所述两个离轴方向是[1-100]和[11-20]方向，在这两个方向上，所述[0001]平面取向相对于所述主表面的法线矢量倾斜。

3.如权利要求2所述的GaN衬底，其中，相对于所述主表面的法线矢量，所述[0001]平面取向在[1-100]方向上倾斜的角度和在[11-20]方向上倾斜的角度中的任意一个角度是10°至40°，其中包含10°和40°，而另一角度是0.02°至40°，其中包含0.02°和40°。

4.一种外延衬底，包括：

如权利要求1所述的GaN衬底；以及

在所述GaN衬底的主表面之上形成的外延生长层。

5.一种利用如权利要求4所述的外延衬底的半导体器件。

6.一种制造具有主表面的GaN衬底的方法，包括：

制备底衬底的步骤，其中相对于垂直于所述主表面的矢量，基准平面的取向在彼此不同的两个倾斜方向上朝向所述底衬底倾斜；

在所述底衬底的主表面上生长GaN晶体层的步骤；以及

从所述GaN晶体层去除所述底衬底，以获得由所述GaN晶体层构成的GaN衬底的步骤；其中

相对于所述主表面的法线，[0001]平面取向在彼此不同的两个离轴方向上倾斜，以及

通过改变所述基准平面取向在所述底衬底中在倾斜方向上朝向底衬底倾斜的倾斜角，调整所述[0001]平面取向在所述GaN衬底中在离轴方向上倾斜的倾斜角。

7.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中

所述底衬底是GaAs衬底；

所述基准平面取向是[111]；

朝向所述底衬底倾斜的两个方向是<1-10>和<11-2>方向；以及

所述GaN衬底中的两个离轴方向是[11-20]和[1-100]方向。

8.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中：

所述底衬底是蓝宝石衬底；

所述基准平面取向是[0001]；

朝向所述底衬底倾斜的两个倾斜方向是[11-20]和[1-100]方向；以及

所述GaN衬底中的两个离轴方向是[1-100]和[11-20]方向。

9.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中：

所述底衬底是ZnO衬底；

所述基准平面取向是[0001]；

朝向所述底衬底倾斜的两个倾斜方向是[1-100]和[11-20]方向；以及

所述GaN衬底中的两个离轴角是[1-100]和[11-20]方向。

10.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中：

所述底衬底是SiC衬底；

所述基准平面取向是[0001]；

朝向所述底衬底倾斜的两个倾斜方向是[1-100]和[11-20]方向；以及

所述GaN衬底中的两个离轴方向是[1-100]和[11-20]方向。

11.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中：

所述底衬底是由GaN构成的衬底；

所述基准平面取向是[0001]；

朝向所述底衬底倾斜的两个倾斜方向是[1-100]和[11-20]方向；以及

所述GaN衬底中的两个离轴角是[1-100]和[11-20]方向。

12.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，还包括步骤：在所述的生长GaN晶体层的步骤之前，在所述底衬底的主表面上形成具有多个窗口的掩模层。

13.如权利要求6所述的GaN衬底制造方法，其中，在所述底衬底中，朝向所述底衬底倾斜的两个倾斜方向上的倾斜角之一是10°至40°，其中包含10°和40°，另一倾斜角是0.02°至40°，其中包含0.02°和40°。