[发明专利]一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法

权利要求书

1.一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，包括四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)作为基板衬底；

S2、采用磁控溅射法在所述四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底上形成氮化铝(AlN)薄膜层；

S3、在S2步骤中形成的氮化铝(AlN)薄膜层上通过HVPE气相生长法在高温环境下外延生长氮化镓(GaN)单晶层；

S4、将氮化镓(GaN)单晶层上的四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底和氮化铝(AlN)薄膜层去除，获得氮化镓(GaN)单结晶基板；

S5、采用研磨机和抛光机先后对氮化镓(GaN)单晶层研磨和抛光处理；

S6、采用碱性水溶液将氮化镓(GaN)单结晶基板洗净。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，其特征在于：所述S2步骤中，通过磁控溅射镀膜装置在四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底上形成氮化铝(AlN)薄膜层。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，在800-1050℃的高温反应条件下，通过HVPE气相生长法促成氮化镓(GaN)单晶层的外延生长，并控制氮化镓(GaN)单晶层厚度在四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底厚度的0.2-1.5倍之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，通过对四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底和氮化镓(GaN)单晶层之间施加横向物理应力，使得氮化镓(GaN)单晶层从四氧化镁铝钪(ScAlMgO₄)基板衬底上剥离，采用线切割设备对氮化镓(GaN)单晶层进行切片，切割方向垂直于氮化镓(GaN)单晶层的中轴线方向。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，其特征在于：所述步骤S5中，采用胶态二氧化硅的化学机械研磨抛光法研磨抛光氮化镓(GaN)单晶层表面。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁控溅射氮化铝的氮化镓单结晶基板制造方法，其特征在于：所述步骤S6中，采用碱性水溶液、硬度低于氮化镓(GaN)单晶层且吸收碱性水溶液的高分子化合物材料，在氮化镓(GaN)单晶层表面的平行方向移动擦刷洗净。