一种多步连续调控直接生长自剥离氮化镓的方法与流程

技术特征：
1.一种多步连续调控直接生长自剥离氮化镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选取gan单晶生长用衬底，将其装入gan晶体生长炉中；(2)按照gan晶体生长操作规范进行升温，升至一定氧化温度保温一段时间并通入一定量的氧化性气体；(3)继续升温至一定刻蚀温度后保温一段时间并通入氯化氢气体进行刻蚀；(4)继续升温至gan单晶生长温度，进行正常工艺生长；(5)生长结束后降温至一定氮化保护温度，保温一段时间并控制氨气通入量；(6)生长炉降温至室温，开炉取出gan晶体，将gan晶体进行清洗，并使用高纯氮气吹干后置于一定温度的烘箱中静置，一段时间后取出得到自剥离的gan。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中gan单晶生长用衬底包括沉积有gan种子层的si、al2o3、sic，其种子层厚度在5～20μm之间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中gan晶体生长炉是立式或卧式生长炉，并且具有多温区多气氛功能，其可提供温区大于等于三个，其可供应气氛大于等于四个。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化温度设定为600～800℃；氧化时间设定为30～60min；氧化性气体为氧气或者氧气按一定配比(0.01％～99.99％)所配置的标准气；通入氧化性气体的量设定为100～1000sccm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中刻蚀温度设定为800～1100℃；刻蚀时间设定为10～30min；通入氯化氢气体的量设定为10～200sccm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中氮化保护温度设定为800～1100℃，氮化时间设定为60～120min，通入氨气的量可以持续通入200～1000sccm，或者按一定时间间隔5～30s脉冲式通入。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)静置生长后gan晶体的烘箱设定温度为50～100℃，静置时间设定为30～60min。

技术总结
本发明公开了一种多步连续调控直接生长自剥离氮化镓的方法，包括如下步骤：生长用GaN衬底在多温区多气氛的管式生长炉中的装配；GaN衬底在高温下氧化性气氛中氧化制备表面具有氧化镓层的衬底；具有氧化镓层的GaN衬底在腐蚀气体气氛中干刻蚀制备多孔GaN衬底；多孔GaN衬底上生长GaN单晶；生长工艺结束后控制氨气通入量实现界面出GaN分解；降温后烘箱静置得到自剥离GaN单晶。得到自剥离GaN单晶。得到自剥离GaN单晶。


技术研发人员：张保国 邵永亮 胡海啸 郝霄鹏 吴拥中 吕洪
受保护的技术使用者：山东加睿晶欣新材料股份有限公司
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/9/24