[发明专利]制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构和方法

权利要求书

1.制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是在单晶硅衬底上制备氮化铝（AlN）缓冲层；在氮化铝（AlN）缓冲层上是氮化铝（AlN）缓冲层；在氮化铝（AlN）缓冲层上是碳化硅（SiC）单晶薄膜；在碳化硅（SiC）单晶薄膜上是六方相宽禁带单晶薄膜；

其制备方法，包括如下工艺步骤：

一、在单晶硅衬底上制备氮化铝（AlN）缓冲层；

二、在氮化铝（AlN）缓冲层上制备氮化铝（AlN）缓冲层；

三、降至室温，取出；

四、在氮化铝（AlN）缓冲层上制备碳化硅（SiC）单晶薄膜；

五、降至室温，取出；

六、在碳化硅（SiC）单晶薄膜上制备宽禁带单晶薄膜，其结构为六方相；如果制备氮化物单晶薄膜，则在碳化硅（SiC）单晶薄膜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；如果制备SiC单晶薄膜，则在碳化硅（SiC）单晶薄膜上直接制备碳化硅（SiC）单晶薄膜；

七、降至室温，取出。

2.根据权利要求1所述的制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是所述氮化铝（AlN）缓冲层的制备温度T_L为20℃≤T_L≤900℃，厚度t_L为0μm< t_L≤1μm。

3.根据权利要求1所述的制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是所述氮化铝（AlN）缓冲层的制备温度T_H为900℃≤T_H≤1350℃，厚度t_H为0μm< t_H≤3μm。

4.根据权利要求1所述的制备低成本宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是所述碳化硅（SiC）单晶薄膜4的厚度t_S为0μm< t_S≤50μm，其结构为六方相。

5.根据权利要求4所述的制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是所述单晶碳化硅（SiC）缓冲层可以通过掺杂V族元素形成n型或通过掺杂III族元素形成p型，作为单晶衬底材料使用。

6.根据权利要求1所述的制备大尺寸宽禁带单晶薄膜的结构，其特征是所述的宽禁带单晶薄膜的结构为六方相。