[发明专利]多层结构及其制备工艺

权利要求书

1.一种制备多层结构的工艺，该工艺包括至少以下步骤：

a)在硅衬底(1)上外延生长生长层(2)；

b)在生长层(2)中形成至少一个图案(20)；

c)在硅衬底(1)上沉积氧化物层(3)；

d)将硅有源层(41)转移到氧化物层(3)上；

e)在每个图案(20)上方的硅有源层(41)和氧化物层(3)二者 中形成空腔(12)；以及

f)在空腔(12)中从生长层(2)的每个暴露出的图案(20)生长 III-V材料(5)。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，在步骤b)中，每个图案(20) 是通过在所述生长层上施加的孔眼掩模(10)化学地蚀刻生长层(2)来 制造的。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在步骤e)中，空腔(12) 是通过在所述硅有源层上施加的孔眼掩模(11)化学地蚀刻硅有源层(41) 和氧化物层(3)二者来制造的，在所述硅有源层上施加的所述孔眼掩模 (11)相对于生长层(2)的每个图案(20)对准。

4.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在步骤d)中，硅有源 层(41)是通过将SOI结构(4)接合到氧化物层(3)上来转移的，SOI 结构(4)的基础衬底(43)在接合之后被去除。

5.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，硅衬底(1)是错误定 向的硅衬底。

6.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，生长层(2)是锗层。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中，该工艺在步骤b)之后且在 步骤c)之前，进一步包括至少一个热处理步骤，以便使得位错向每个图 案(20)的边缘迁移并在每个图案(20)的边缘被湮没。

8.根据权利要求6所述的工艺，其中，III-V材料(5)选自下面材 料中的至少一种：砷化镓(GaAs)、AlGaAs和InGaAs。

9.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，生长层是氮化铝层。

10.根据权利要求9所述的工艺，其中，III-V材料选自下面材料中 的至少一种：GaN、AlGaN、InGaN和ZnGaN。

11.一种多层结构，该多层结构包括：

硅衬底(1)；

在所述硅衬底(1)上的III-V材料的生长层(2)中的至少一个图案 (20)；

在所述硅衬底(1)和所述至少一个图案(20)上的氧化物层(3)； 和

在氧化物层(3)上的硅有源层(41)，

氧化物层(3)和硅有源层(41)具有位于生长层(2)的每个图案 (20)上方的空腔(12)，所述空腔用III-V材料(5)填充。