[发明专利]一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，包括步骤：

提供一图形衬底，其具有不同生长速率的晶面；

在所述图形衬底上生长氮化物成核层；

采用准二维生长条件，在所述氮化物成核层上形成第一氮化物层；

采用三维生长条件，在所述第一氮化物层上形成第二氮化物层，其与所述衬底之间具有空隙；

采用二维生长条件，在所述三维氮化镓层上继续生长第三氮化物层，在所述空隙上方合拢成一无裂缝平面，从而在氮化物底层形成孔洞结构；

其中准二维生长条件是指横、纵向生长速率之比介于二维生长和三维生长条件之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述第一氮化物层用于防止后期器件制作过程中不同腐蚀液对衬底或外延层的侧蚀效应。

3.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：通过控制所述第一氮化物层和第二氮化物层的厚度调节所述孔洞结构的尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述衬底的图形包括一系列凸起部，其顶部为平台形状，其顶部晶面与非凸起部区域的晶面夹角小于5°。

5.根据权利要求4所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述衬底的凸起部的间隙大于0.01μm，其高度大于或等于0.5μm。

6.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物层的制备方法，其特征在于：所述第一、第二氮化物层的总厚度与所述衬底图形的高度相当，差值不超过0.5μm。

7.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述三维生长条件的生长温度高于准二维生长条件10~50℃。

8.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述三维生长条件下反应室压力比准二维生长条件高200~300 mbar。

9.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述三维生长条件的生长速率大于准二维生长条件的生长速率。

10.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述二维生长条件生长温度高于三维生长条件20~100℃。

11.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述二维生长条件的生长速率大于三维生长条件的生长速率。

12.根据权利要求1所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层的制备方法，其特征在于：所述二维生长模式的V/III比值小于三维生长条件的2倍。

13.一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层，包括：

图形衬底，其具有不同生长速率的晶面；

氮化物成核层，形成于所述图形衬底之上；

准二维生长的第一氮化物层，形成于成核层之上；

三维生长的第二氮化物层，形成于所述第一氮化物层上，与衬底之间具有空隙；

二维生长的第三氮化物层，形成于所述第二氮化物层之上并在空隙上方合拢成一无裂缝平面，从而在氮化物底层形成孔洞结构；

所述准二维生长是指横、纵向生长速率之比介于二维生长和三维生长条件之间。

14.根据权利要求13所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层，其特征在于：所述第一氮化物层用于防止后期器件制作过程中不同腐蚀液对衬底或外延层的侧蚀效应。

15.根据权利要求13所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层，其特征在于：其特征在于：所述衬底的图形包括一系列凸起部或凹陷部，所述孔洞结构围绕所述凸起部或凹陷部的四周分布。

16.根据权利要求15所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层，其特征在于：所述凸起部或凹陷部的高度大于或等于0.5μm，间隙大于0.01μm。

17.根据权利要求15所述的一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层，其特征在于：所述孔洞的直径为10~1000nm。