[发明专利]一种异质薄膜结构及其制备方法

权利要求书

1.一种异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供一III-V族化合物衬底，于所述III-V族化合物衬底的注入面沉积保护层；

于所述III-V族化合物衬底的背面沉积辅助剥离层，所述背面与所述注入面相对，所述辅助剥离层的热膨胀系数小于所述III-V族化合物衬底的热膨胀系数；

自所述注入面进行离子注入，在所述III-V族化合物衬底内部形成缺陷层；

去除所述注入面上的所述保护层；

提供一硅衬底，将所述硅衬底与所述III-V族化合物衬底的所述注入面进行键合，得到键合结构；

对所述键合结构进行加热退火处理，沿所述缺陷层剥离部分所述键合结构，得到异质结构；

对所述异质结构进行后处理，得到异质薄膜结构。

2.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在提供一III-V族化合物衬底，于所述III-V族化合物衬底的注入面沉积保护层的步骤中，沉积方法为化学气相沉积或电子束蒸发；所述保护层为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在于所述III-V族化合物衬底的背面沉积辅助剥离层的步骤中，所述辅助剥离层的成分为氧化硅或金属。

4.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在于所述III-V族化合物衬底的背面沉积辅助剥离层的步骤中，所述辅助剥离层的厚度为50～500um。

5.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述自所述注入面进行离子注入，在所述III-V族化合物衬底内部形成缺陷层，具体包括：

所述离子注入的温度为室温；所述离子注入的方式包括氢离子注入、氦离子注入和氢氦离子共注入中的任意一种；所述离子注入的能量为1～1000KeV；所述离子注入的剂量为5×10¹⁵～1×10¹⁶cm^-2。

6.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在去除所述注入面上的所述保护层的步骤中，去除方法包括化学腐蚀、电感耦合、等离子体刻蚀和反应离子刻蚀中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述提供一硅衬底，将所述硅衬底与所述III-V族化合物衬底的所述注入面进行键合，得到键合结构，具体包括：将所述硅衬底与所述III-V族化合物衬底的所述注入面在室温下进行键合。

8.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在对所述键合结构进行加热退火处理，沿所述缺陷层剥离部分所述键合结构，得到异质结构的步骤中，所述退火温度为150～400℃，退火过程中升温速率为1～5℃/min。

9.根据权利要求1所述的异质薄膜结构的制备方法，其特征在于，在对所述异质结构进行后处理，得到异质薄膜结构的步骤中，所述后处理工艺为后退火处理或表面处理。

10.一种异质薄膜结构，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的异质薄膜结构的制备方法制备得到。