[发明专利]生长镓氮化物半导体层的方法

说明书

本发明涉及生长镓氮化物半导体层的方法。一种生长镓氮化物半导体层的方法包括：准备衬底；在该衬底上形成镓氮化物半导体点；以及在该镓氮化物半导体点上生长镓氮化物半导体层。该镓氮化物半导体层可从该衬底分离以用作镓氮化物半导体衬底。

本申请是申请日为2011年2月21日且题为“生长氮化物半导体的方法及由其形成的氮化物半导体衬底”的第201110041543.4号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及生长氮化物半导体层的方法和使用该方法形成的氮化物半导体衬底。

背景技术

使用氮化物半导体的电子工业已被视为发展和促进绿色工业的合适领域。特别地，镓氮化物(GaN)作为一种氮化物半导体广泛用于蓝色发光二极管的制造中，蓝色发光二极管是高功率电子器件的核心部件之一。高功率电子器件一般包括红、绿和/或蓝发光二极管(LED)作为核心部件。与用锌硒化物(ZnSe)制造的常规蓝色发光器件相比，由于GaN的优良物理属性和化学属性，用GaN制造的蓝LED具有优异的亮度、寿命和内部量子效率。GaN具有直接跃迁带隙结构(direct transition bandgap structure)，且通过使用合金诸如InGaN或AlGaN，带隙可在从约1.9到约6.2eV的范围调节。因此，GaN可用于光器件。此外，GaN具有高击穿电压且在高温下是稳定的，因此可用在各种领域，诸如高功率器件和高温电子器件。例如，GaN可应用在使用全色显示的大型电子标志、交通灯、光学记录介质的光源、以及交通工具引擎的高功率晶体管中。使用GaN衬底制造的LED具有更少的缺陷、GaN衬底和器件层中相同的折射率、以及是蓝宝石的四倍大的热导率。因此，GaN是用于制造高功率LED的重要元件。

发明内容

本发明提供一种生长氮化物半导体层的方法，该方法可生长氮化物半导体层而不形成裂纹。裂纹由于界面上的应变而产生，界面上的应变由氮化物半导体层和衬底的晶格常数或热膨胀系数之间的差异导致。氮化物半导体衬底可通过该生长方法获得。

其它方面将部分阐述于下面的说明中，以及部分地将从该说明变得显然，或者可通过实践给出的实施方式而习得。

根据本发明一方面，生长氮化物半导体层的方法包括：准备衬底；在该衬底上形成氮化物半导体点(dot)；以及在该氮化物半导体点上生长氮化物半导体层。

该方法还可包括在该氮化物半导体层的生长期间形成应力释放层，在该应力释放层中氮化物半导体点彼此连接。

该氮化物半导体层可具有一厚度，该厚度等于或大于该应力释放层的厚度。

该应力释放层的厚度可为约1μm至100μm。

该氮化物半导体层可利用卤化物气相外延(HVPE)法形成。

该氮化物半导体点可在利用HVPE法在该衬底上生长该氮化物半导体层时原位形成。

该氮化物半导体点可沿一个方向布置。

所生长的氮化物半导体层的厚度可依赖于所述氮化物半导体点的尺寸。

该氮化物半导体点大多数可具有约0.4μm或更大的尺寸。

该氮化物半导体点大多数可具有约0.4μm至约0.8μm的尺寸。这里，所生长的氮化物半导体层的厚度可为约100μm至约1000μm。

该氮化物半导体点大多数可具有约0.4μm或更小的尺寸。这里，所生长的氮化物半导体层的厚度可为约10μm或更小。

该氮化物半导体层和该氮化物半导体点可包括镓氮化物(GaN)。

该氮化物半导体点可具有六角晶体结构。

该衬底可以是蓝宝石衬底。