[发明专利]外延结构体的制备方法

权利要求书

1.一种外延结构体的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，所述基底具有一第一外延生长面；

在所述基底的第一外延生长面生长一缓冲层；

在所述缓冲层远离基底的表面设置一碳纳米管层；

在所述设置有碳纳米管层的缓冲层表面生长一第一外延层；

去除所述基底及所述缓冲层，暴露出所述碳纳米管层，形成一包括所述第一外延层及所述碳纳米管层的外延衬底；以及

将所述外延衬底暴露有碳纳米管层的表面作为一第二外延生长面，在所述外延衬底的第二外延生长面生长一第二外延层，得到所述外延结构体。

2.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层为由多个碳纳米管形成一连续的自支撑结构。

3.如权利要求2所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层中的碳纳米管沿平行于所述缓冲层表面的方向延伸。

4.如权利要求2所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管层具有多个开口，所述缓冲层从碳纳米管层的开口中暴露出来，所述第一外延层从所述缓冲层暴露的部分生长。

5.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第一外延层在生长过程中逐步包围所述碳纳米管层中的碳纳米管，并在所述碳纳米管层周围形成多个凹槽。

6.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在外延结构体的制备过程中，所述碳纳米管层维持连续的一体结构。

7.如权利要求4所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，去除所述基底及所述缓冲层后，所述第一外延层通过所述碳纳米管层的开口暴露出来，所述第二外延层从所述碳纳米管层的开口中暴露出来的第一外延层表面生长。

8.如权利要求7所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述第二外延层的生长的方法为金属有机化学气相沉积法，包括以下阶段：

第一阶段，外延晶粒在所述第一外延层从碳纳米管层的开口暴露出来的表面垂直于第一外延层表面生长；

第二阶段，所述外延晶粒沿着平行于所述第一外延层表面的方向横向生长，并逐渐相互连接形成一连续的外延薄膜，所述外延薄膜与所述第一外延层将所述碳纳米管层包覆起来；

第三阶段，所述外延薄膜沿着基本垂直于所述第一外延层表面的方向外延生长形成所述第二外延层。

9.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，在生长第二外延层之前进一步包括一在所述在所述第二外延生长面再铺设一层碳纳米管层的步骤。

10.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述去除基底及缓冲层的方法为在一真空环境或保护性气体环境利用激光对所述基底进行扫描照射使缓冲层分解。

11.如权利要求10所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述激光波长为248nm，脉冲宽度为20～40ns，能量密度为400～600mJ/cm²,光斑形状为方形，其聚焦尺寸为0.5mm×0.5mm，扫描步长为0.5mm/s。

12.如权利要求1所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述外延结构体包括依次层叠设置的第一外延层、碳纳米管层及第二外延层，所述第一外延层及所述第二外延层均为GaN层。

13.一种外延结构体的制备方法，包括以下步骤：

提供一基底，且该基底具有一支持外延生长的第一外延生长面；

在所述第一外延生长面的表面设置一碳纳米管层；

在所述设置有碳纳米管层的第一外延生长面生长一缓冲层；

在所述缓冲层表面生长一第一外延层；

去除所述基底，暴露出所述碳纳米管层，形成一包括所述第一外延层、缓冲层及所述碳纳米管层的外延衬底；以及

以暴露有碳纳米管层的所述外延衬底表面作为第二外延生长面，在所述第二外延生长面生长一第二外延层，得到所述外延结构体。

14.如权利要求13所述的外延结构体的制备方法，其特征在于，所述缓冲层表面形成多个凹槽，所述碳纳米管层嵌入凹槽中，并从所述缓冲层表面暴露出来。