[发明专利]一种复合衬底、其制备方法及半导体器件

权利要求书

1.一种复合衬底，其特征在于，包括

基底，所述基底上表面靠近中间位置形成一凹槽；

SiO₂层，所述SiO₂层形成于所述基底上表面且覆盖所述凹槽；其中，覆盖所述凹槽的SiO₂层设有周期性排列的通孔；

多个纳米柱，所述多个纳米柱同步形成于所述凹槽和所述SiO₂层的通孔；其中，所述纳米柱的宽度小于所述SiO₂层的孔径。

2.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述纳米柱上表面高于所述SiO₂层的上表面。

3.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述凹槽的深度为0.5μm-10μm；所述凹槽的宽度为1mm-5mm。

4.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述SiO₂层的厚度为5nm-100nm；所述通孔的直径为50~1000nm，深度为5~100nm，所述通孔间距为100nm ~1000nm。

5.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述纳米柱侧壁与所述SiO₂层的通孔侧壁不接触以形成空气隔离带。

6.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述纳米柱为单层的III族氮化物纳米层或交替形成的III族氮化物纳米层；所述III族氮化物选自AlGaN、GaN或AlN中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的复合衬底，其特征在于，所述多个纳米柱在所述凹槽底部形成圆台结构，所述圆台结构的高度与所述凹槽的高度相等。

8.一种复合衬底制备方法，其特征在于，

提供一基底，在所述基底上表面靠近中间位置刻蚀一凹槽；

在所述基底上表面形成覆盖所述凹槽的SiO₂层，覆盖所述凹槽的SiO₂层设有周期性排列的通孔；

将带有周期性排列的通孔的金属掩膜层覆盖于所述SiO₂层，所述金属掩膜层的通孔与所述SiO₂层的通孔一一对应排列，其中，所述金属掩膜层的通孔小于所述SiO₂层的通孔；

在所述凹槽、所述SiO₂层和所述金属掩膜层的通孔中同步形成多个纳米柱；其中，所述纳米柱的形成宽度小于所述SiO₂层的孔径。

9.根据权利要求8所述的复合衬底制备方法，其特征在于，在所述衬底上表面形成覆盖所述凹槽的SiO₂层，覆盖所述凹槽的SiO₂层设有周期性排列的通孔具体步骤为：

在所述凹槽内部填充光刻胶，所述光刻胶的填充高度和填充宽度分别等于凹槽的高度和宽度；

在所述基底上表面和所述光刻胶上表面沉积SiO₂层，刻蚀所述光刻胶上表面沉积的SiO₂层以形成周期性排列的通孔；

去除光刻胶。

10.根据权利要求8所述的复合衬底制备方法，其特征在于，所述金属掩膜层的下表面带有多个纳米级凸出结构以与所述SiO₂层形成纳米级中空结构，所述金属掩膜层的通孔与所述SiO₂层的通孔形成同心圆台结构。

11.根据权利要求8-10任一所述的复合衬底制备方法，其特征在于，在所述凹槽、所述SiO₂层和所述金属掩膜层的通孔中同步形成多个纳米柱具体步骤为：

在所述凹槽、所述SiO₂层和所述金属掩膜层的通孔及所述金属掩膜层上同步沉积III族氮化物外延层；

将所述金属掩膜层上的III族氮化物外延层和所述SiO₂层上的金属掩膜层完全刻蚀形成多个纳米柱。

12.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1-7任一复合衬底或包括通过权利要求8-11任一所述的方法制备的复合衬底。