[发明专利]一种GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法

权利要求书

1. 一种GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，包括：

S1：在GaN基激光器衬底层上制备GaN基激光器外延片、在第一衬底上制备第一AlGaN/GaN HEMT外延片；

所述S1包括：GaN基激光器外延片包括从下至上垂直设置的：GaN基激光器衬底层，GaN缓冲层，n型AlGaN光限制层，n型GaN下波导层，InGaN/GaN量子阱结构，GaN上波导层，AlGaN电子阻挡层，p型AlGaN光限制层；所述第一AlGaN/GaN HEMT外延片包括从下至上垂直设置的：第一衬底，高阻GaN缓冲层，GaN沟道层，AlGaN势垒层；

S2：通过干法刻蚀的方式顺序刻蚀获得激光器台面结构、AlGaN/GaN HEMT转移区、及AlGaN/GaN HEMT台面结构；

所述步骤S2包括：

S2.1：通过ICP干法刻蚀在GaN基激光器外延片刻蚀至n型GaN下波导层，获得激光器台面结构；

S2.2：通过ICP干法刻蚀在所述激光器台面结构外选定区域刻蚀至衬底，制备AlGaN/GaN HEMT转移区；

S2.3：通过ICP干法刻蚀在所述第一AlGaN/GaN HEMT外延片刻蚀至衬底，制备AlGaN/GaN HEMT台面结构；

S3：通过湿法刻蚀的方式去除所述第一AlGaN/GaN HEMT外延片的第一衬底，获得第二AlGaN/GaN HEMT外延片；

S4：将所述第二AlGaN/GaN HEMT外延片转移至第二衬底，获得第三AlGaN/GaN HEMT外延片；

S5：通过粘附材料键合第三AlGaN/GaN HEMT外延片与GaN基激光器；

所述S5包括：通过粘附材料键合第三AlGaN/GaN HEMT外延片的高阻GaN缓冲层与GaN基激光器的AlGaN/GaN HEMT转移区的衬底层；去除第二衬底；

S6：制备钝化层及电极；

所述S6包括：

S6.1：采用PECVD在GaN基激光器及第三AlGaN/GaN HEMT外延片表面沉积SiO₂钝化层；根据金属电极位置及形状，采用CHF₃气体进行干法刻蚀，BOE溶液进行湿法刻蚀顺序在所述SiO₂钝化层开孔；

S6.2：采用磁控溅射在GaN基激光器及第三AlGaN/GaN HEMT外延片表面沉积金属电极，所述金属电极包括：GaN基激光器的p型电极与n型电极，AlGaN/GaN HEMT的源电极、漏电极和栅电极；所述GaN基激光器的n型电极与所述AlGaN/GaN HEMT的漏电极相连。

2.一种如权利要求1所述GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，所述第一衬底材料包括但不限于Si，GaN，SiC；所述第二衬底材料包括但不限于聚二甲基硅氧烷等。

3.一种如权利要求1所述GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，所述PECVD采用N₂O,N₂,SiH₄的混合气体。

4.一种如权利要求1所述GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，所述步骤S2.1-S2.3的ICP干法刻蚀所用掩膜为光刻胶掩膜，所用刻蚀气体为Cl₂和BCl₃的混合气体。

5.一种如权利要求1所述GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，所述GaN基激光器的p型电极与n型电极，AlGaN/GaN HEMT的源电极、漏电极和栅电极材料为Ti、Al、Ni、Au、Ag、Pt、TiN_X中的一种或多种混合。

6.一种如权利要求1所述GaN基激光器和AlGaN/GaN HEMT集成器件制备方法，其特征在于，所述第三AlGaN/GaN HEMT外延片包括从下至上垂直设置的：高阻GaN缓冲层，GaN沟道层，AlGaN势垒层，第二衬底。