[发明专利]一种GaN厚膜的生长方法

权利要求书

1.一种GaN厚膜的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)准备双抛蓝宝石衬底，使用AIXTRON MOCVD进行生长；

(2)将双抛蓝宝石衬底放入MOCVD反应腔中，按常规LED程序进行生长buffer层、rough层、recovery层，速率生长条件和常规LED一样；

(3)然后进行生长uGaN层，uGaN层的生长速率为15um/h-22um/h，uGaN层的生长厚度为200um-220um；

(4)双抛蓝宝石衬底一面的uGaN生长结束后,将长完的外延片取出，更换已烘烤干净的托盘，将双抛蓝宝石衬底另一面朝上，已生长GaN的一面朝向托盘，放入更换后的托盘槽中，重新传入MOCVD反应腔中按照步骤(2)、(3)进行生长；

(5)生长步骤重复步骤(2)和(3)的条件，双抛蓝宝石衬底两面最外侧的uGaN层长完后，使用金刚线将两面GaN层和蓝宝石衬底进行切割分离，得到两片同样厚度的GaN厚膜，如图1，再把切割后的任意一片GaN厚膜放入烘烤后的干净托盘上，非金刚线切割的一面朝上，传入MOCVD反应腔中，继续同质生长GaN，此次生长不再生长底层的buffer\rough\recovery层，直接生长uGaN层，生长速率和步骤(3)一样,设定一定生长时间，得到厚度为500-520um的GaN超级厚膜。

2.根据权利要求1所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(1)中，同一片晶向为001面的双抛蓝宝石衬底的两面上进行GaN生长，使用MOCVD进行GaN厚膜的生长。

3.根据权利要求1所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(2)中，buffer层的生长材料为GaN/AlGaN，rough层的生长材料为GaN，recovery层的生长材料为GaN。

4.根据权利要求1所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(3)中，uGaN层的生长速率由以下方法之一或两种方法的组合进行设定：

a.反应腔中H₂/N₂总量不变，增加TMGa流量和NH₃流量，TMGa流量为800-1400cc，NH₃流量为8-12L；

b.维持TMGa和NH₃流量不变，增大反应腔中H₂/N₂总量至100L-130L。

5.根据权利要求4所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(3)中，TMGa流量为1200cc，NH₃流量为10L。

6.根据权利要求4所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(3)中，H₂/N₂总量提高至120L。

7.根据权利要求1所述的GaN厚膜的生长方法，其特征在于，步骤(3)中，生长压力控制在50-100mbar之间，V族/III族的摩尔比例为50-300之间，生长温度控制在1000-1100℃之间。