氮化镓器件的制作方法

1.本实用新型涉及一种氮化镓器件，特别涉及一种氮化镓发光器件，属于半导体技术领域。


背景技术：

2.氮化镓作为第三代半导体核心材料之一，具有禁带宽度大，电子迁移率高，击穿场强高，热导率高，介电常数小，抗辐射性能强，良好的化学稳定性等优良特性。氮化镓在光学器件和大功率电子器件上都有广泛的应用，如发光二极管(led)、激光二极管(ld)和大功率晶体管。目前，生产氮化镓单晶衬底方法主要有四种，高压熔液法，氢化物气相外延法，氨热法，助熔剂法。助熔剂法作为一种近热力学平衡态下的生长方法，具有诸多优势，是目前国际上公认的获得低成本、高质量、大尺寸氮化镓体单晶的生长方法之一。
3.通常，助熔剂法氮化镓体单晶的一般生长过程为：选取适当原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，将装有生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中，在一定生长温度、一定生长压力的氮气氛围，通过控制不同的生长时间，在氮化镓籽晶上自发形核获得不同厚度的氮化镓体单晶。但是，现有的氮化镓基器件主要是极性面制作，存在量子斯塔克效应，降低了器件的性能，特别是降低了光电子器件的发光效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种氮化镓器件，以克服现有技术中的不足。
5.为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：
6.本实用新型实施例提供了一种氮化镓器件，包括锥形或锥台形阵列，所述锥形或锥台形阵列包括多个锥形或锥台形的外延结构，所述外延结构包括锥形或锥台形的氮化镓层以及依次形成在所述氮化镓层表面的非故意掺杂层、第一半导体层、有源区和第二半导体层，以及，所述锥形或锥台形的氮化镓层表面还形成有粗化结构，所述粗化结构包括多个凹陷部，其中，所述第一半导体层和第二半导体层的导电类型不同。
7.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种氮化镓器件，能够避免量子斯塔克效应并提升氮化镓led器件的发光效率。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
9.图1是本实用新型一典型实施案例中提供的一种金字塔形氮化镓阵列的结构示意图；
10.图2是本实用新型一实施例1中提供的一种金字塔形氮化镓阵列电镜图；
11.图3是本实用新型一典型实施案例中提供的一种氮化镓led器件的结构示意图；
12.图4是本实用新型一实施例2中提供的一种金字塔形氮化镓阵列电镜图；
13.图5是本实用新型一实施例3中提供的一种金字塔形氮化镓阵列电镜图；
14.图6是本实用新型一实施例4中提供的一种锥形台形氮化镓阵列电镜图；
15.图7是本实用新型一实施例5中提供的一种锥形台形氮化镓阵列电镜图。
具体实施方式
16.鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
17.针对现有技术中的问题，如何制备非极性、半极性氮化镓显得尤为重要，本案发明人研究发现，控制助熔剂法氮化镓的均匀自发形核、控制成核时间能够有效获得半极性面的锥形或锥台形的氮化镓阵列，然后利用mocvd技术或mbe技术在锥形或锥台形的氮化镓上生长量子阱，可以实现发光器件的高效率制备。
18.本案发明人研究发现，利用cvd/mbe/hvpe生长方法生长锥形或锥台形的氮化镓的工艺复杂，生长速率慢，成本高；采用二维材料(如石墨烯)侧向外延生长的锥形或锥台形的氮化镓结构复杂，生长一致性不可控；采用光刻和湿法腐蚀等可以进一步降低生长成本，但其会造成样品损伤，而本实用新型所采用的助熔剂法可以控制氮化镓的成核位置，相比于mocvd技术或mbe技术，助熔剂法实现锥形或锥台形的氮化镓的制备的成本更低、工艺更加简化，然后利用mocvd技术或mbe技术在锥形或锥台形的氮化镓阵列上生长量子阱和p-gan层，进而制得高效率的发光二极管(led)器件。
19.本实用新型实施例提供的制备方法，结合助熔剂工艺和外延生长工艺的优势，首先通过助熔剂法生长锥形或锥台形的氮化镓阵列，然后利用mocvd技术或mbe技术生长更为精细的量子阱结构，从而实现低成本、高效率的光电子器件的制备。
20.本实用新型实施例提供了一种氮化镓器件，包括锥形或锥台形阵列，所述锥形或锥台形阵列包括多个锥形或锥台形的外延结构，所述外延结构包括锥形或锥台形的氮化镓层以及依次形成在所述氮化镓层表面的非故意掺杂层、第一半导体层、有源区和第二半导体层，以及，所述锥形或锥台形的氮化镓层表面还形成有粗化结构，所述粗化结构包括多个凹陷部；其中，所述第一半导体层和第二半导体层的导电类型不同。
21.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层包括锥形或锥台形的第一氮化镓层以及形成在所述第一氮化镓层表面的第二氮化镓层，所述第二氮化镓层表面形成有多个所述凹陷部，且所述凹陷部还自所述第二氮化镓层的表面沿厚度方向延伸至所述第一氮化镓层的局部区域，其中，所述第一氮化镓层和第二氮化镓层均是以助熔剂法自发形核生长形成的。
22.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层具有4-6个侧面。
23.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层的侧面与底面所呈第一夹角为40-80
°
。
24.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层的高度为1-500μm，底面边长为1-500μm，其中，所述第二氮化镓层的厚度为0.2-100μm。
25.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层为金字塔形结构。
26.在一些较为具体的实施方案中，所述凹陷部的直径为0.5-100μm，深度为0.4-40μm。
27.在一些较为具体的实施方案中，所述凹陷部的侧壁面与所述氮化镓层表面所呈第二夹角为10-60
°
。
28.在一些较为具体的实施方案中，所述的氮化镓器件还包括电子阻挡层，所述电子阻挡层设置在所述有源区和第二半导体层之间，所述电子阻挡层的厚度为100nm-1μm，其中，所述电子阻挡层的导电类型与所述第一半导体层的导电类型相同。
29.在一些较为具体的实施方案中，所述锥形或锥台形阵列设置在缓冲层上，所述缓冲层设置在衬底上。
30.在一些较为具体的实施方案中，所述非故意掺杂层的厚度为200nm-2μm，所述第一半导体层的厚度为200nm-2μm，所述有源区的厚度为100nm-1μm，所述第二半导体层的厚度为100nm-1μm,。
31.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓器件为发光器件，例如led器件等
32.本实用新型实施例提供了一种助熔剂法生长微结构氮化镓的方法，包括：
33.在以助熔剂法液相外延生长氮化镓时，调节生长原料中金属钠与金属镓的质量比为1.5：1-5：1，以生长形成锥形或锥台形的锥形或锥台形的氮化镓层。
34.在一些较为具体的实施方案中，所述的方法包括：将生长原料中金属钠与金属镓的质量比调节至第一na/ga比，以生长形成锥形的氮化镓层；或者，将生长原料中金属钠与金属镓的质量比调节至第二na/ga比，以生长形成锥台形的氮化镓层，其中，所述第一na/ga比小于第二na/ga比。
35.在一些较为具体的实施方案中，所述的方法包括：先于第一压力条件下，以助熔剂法生长形成锥形或锥台形的第一氮化镓层，再于第二压力条件下，以助熔剂法在第一氮化镓表面生长形成第二氮化镓层，其中，所述第一压力大于第二压力。
36.在一些较为具体的实施方案中，所述第一压力大于3mpa而小于等于10mpa，所述第二压力大于等于1mpa而小于等于3mpa。
37.在一些较为具体的实施方案中，在所述氮化镓层的生长过程中，a向上的生长速度与c向上的生长速度不同。
38.在一些较为具体的实施方案中，当生长原料中金属钠与金属镓的质量比被调节至第一na/ga比时，在所述氮化镓层的生长过程中，所述c向生长速度大于a向生长速度，直至c生长面消失，斜面显露，从而形成锥形的氮化镓层。
39.在一些较为具体的实施方案中，所述c向生长速度为20-100μm/h，优选为40μm/h，所述a向生长速度为20-80μm/h，优选为30μm/h。
40.在一些较为具体的实施方案中，当生长原料中金属钠与金属镓的质量比被调节至第二na/ga比时，在所述氮化镓层的生长过程中，所述c向生长速度与a向生长速度基本相同，所述氮化镓的c生长面和a生长面同时存在，从而形成锥台形的氮化镓层。
41.在一些较为具体的实施方案中，na/ga比高的情况下，氮源溶解度较高，各个生长面的生长速率同时以不同程度加快。
42.在一些较为具体的实施方案中，所述c向生长速度为30-120μm/h，优选为50μm/h，所述a向生长速度为30-120μm/h，优选为50μm/h。
43.在一些较为具体的实施方案中，所述第一na/ga比为1.5：1-3：1，所述第二na/ga比为3：1-5：1，且第二na/ga比大于3：1。
44.在一些较为具体的实施方案中，所述的方法包括：于750-850℃条件下进行氮化镓层的生长。
45.在一些较为具体的实施方案中，所述锥形或锥台形的氮化镓层表面具有多个半极性面。
46.本实用新型实施例提供了一种微结构氮化镓阵列的制备方法，包括：采用所述的方法生长形成多个呈阵列分布的锥形或锥台形的氮化镓层。
47.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓层为金字塔形。
48.本实用新型实施例提供了一种氮化镓器件的制备方法，包括：
49.采用所述的方法生长形成多个呈阵列分布的锥形或锥台形的氮化镓层，制得微结构氮化镓阵列；以及，在所述微结构氮化镓阵列表面形成外延层。
50.在一些较为具体的实施方案中，所述外延层包括依次层叠设置在所述微结构氮化镓阵列表面的非故意掺杂氮化镓层、n型氮化镓层、量子阱层和p型氮化镓层。
51.在一些较为具体的实施方案中，所述氮化镓器件为光电子器件。
52.如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本实用新型实施例所采用的外延生长设备、工艺，助熔剂法生长设备等均可以采用本领域技术人员已知的。
53.本实用新型实施例中的一种氮化镓器件，包括衬底0、形成在衬底上的氮化镓缓冲层1、形成在氮化镓缓冲层1上的锥形或锥台形阵列，所述锥形或锥台形阵列包括多个锥形或锥台形的外延结构，所述外延结构包括锥形或锥台形的第一氮化镓层2以及依次形成在所述第一氮化镓层2表面的第二氮化镓层3、非故意掺杂的氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层(即前述有源区)6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8，以及，所述第二氮化镓层表面还形成有粗化结构，所述粗化结构包括多个凹陷部，该凹陷部为氮化镓回溶腐蚀形成的回溶腐蚀坑。
54.在本实施例中，所述外延结构为金字塔形，该外延结构具有六个侧面，金字塔形结构的底面和其六个侧面之间的夹角为40-80
°
，优选为60
°
，所述氮化镓层的高度为1-500μm，优选为10μm，底面边长为1-500μm，优选为10μm，其中，所述第二氮化镓层的厚度为0.2μm-100μm，从而可以实现较大的半极性面的比表面积。
55.在本实施例中，回溶腐蚀形成的回溶腐蚀坑为下凹的形状，即所述凹陷部，所述回溶腐蚀坑自所述第二氮化镓层的表面沿厚度方向延伸至第一氮化镓层的局部区域，其中，所述回溶腐蚀坑的直径为0.5-100μm，优选为10μm，所述回溶腐蚀坑的侧壁面和第二氮化镓层的表面之间的夹角为10-60
°
，优选为30
°
，深度为0.4-40μm，优选为10μm，回溶腐蚀坑形成的粗化结构进一步提升了器件的发光效率。
56.在本实施例中，所述非故意掺杂的氮化镓层4的厚度为200nm-2μm，优选为1μm，所述n型氮化镓层5的厚度为200nm-2μm，优选为500nm，所述ingan/gan量子阱层区6的厚度为100nm-1μm，优选为200nm，所述p型algan电子阻挡层7的厚度为100nm-1μm，优选为250nm，所述p型gan层8的厚度为100nm-1μm,优选为250nm。
57.实施例1
58.请参阅图1-图3，一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
59.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
60.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，并将生长原料中na/ga的值调节至1.5：1，将装有同质衬底0、氮化镓缓冲层1、生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
61.3)将生长炉内的氮气压调节至5mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1自发形核获得不同尺寸的锥形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，其中，第一氮化镓层2的生长时间为0.4h，第一氮化镓层2的结构如图1所示，其微观电镜图如图2所示；
62.4)将生长炉内的氮气压调节至3mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层1的锥形氮化镓表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为0.1h；且在3mpa条件下，所述第二氮化镓层的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层的表面粗糙化，表面粗糙化能够进一步提升氮化镓led的光提取效率；
63.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
64.本实用新型实施例提供的氮化镓器件的制备方法，通过控制不同的na/ga原料配比能够实现不同的氮源溶解度，从而获得不同的na/ga比，使a向和c向的生长速度不同，进而获得锥形结构的自发形核氮化镓微晶。
65.实施例2
66.一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
67.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
68.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，并将生长原料中na/ga的值调节至3：1，将装有生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
69.3)将生长炉内的氮气压调节至10mpa，并于750℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1上自发形核获得不同尺寸的锥形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，第一氮化镓层2的生长时间为0.5；所述第一氮化镓层2的微观电镜图如图4所示；
70.4)将生长炉内的氮气压调节至优选1mpa，并于750℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层3表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为0.3h且在1mpa条件下，所述第二氮化镓层3的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层3的表面粗糙化，表面粗糙化能够进一步提升氮化镓led的光提取效率；
71.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
72.实施例3
73.一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
74.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
75.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，并将生长原料中na/ga的值调节至2：1，将装有生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
76.3)将生长炉内的氮气压调节至8mpa，并于750℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1上自发形核获得不同尺寸的锥形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，第一氮化镓层2的生长时间为5h；第一氮化镓层2的微观电镜图如图5所示；
77.4)将生长炉内的氮气压调节至优选2mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为0.5h，且在2mpa条件下，所述第二氮化镓层的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层的表面粗糙化，表面粗糙化能够进一步提升氮化镓led的光提取效率；
78.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
79.实施例4
80.一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
81.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
82.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，并将生长原料中na/ga的值调节至5：1，将装有生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
83.3)将生长炉内的氮气压调节至4mpa，并于850℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1上自发形核获得不同尺寸的锥台形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，第一氮化镓层2的生长时间为3h；第一氮化镓层2的微观电镜图如图6所示；
84.4)将生长炉内的氮气压调节至优选1mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层2表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为1h，且在1mpa条件下，所述第二氮化镓层3的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层3的表面粗糙化；
85.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
86.实施例5
87.一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
88.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
89.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)成分配比，并将生长原料中na/ga的值调节至4：1，将装有生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
90.3)将生长炉内的氮气压调节至5mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1上自发形核获得不同尺寸的锥台形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，所述第一氮化镓层2的生长时间为1.5h，所述第一氮化镓层2的微观电镜图如图7所示；
91.4)将生长炉内的氮气压调节至优选2mpa，并于850℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层2表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为0.8h，且在1mpa条件下，所述第二氮化镓层3的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层3的表面粗糙化；
92.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
93.实施例6
94.请参阅图1-图3，一种氮化镓器件的制备方法，包括如下步骤：
95.1)采用蓝宝石、碳化硅(sic)、硅(si)等异质衬底或者氮化镓同质衬底，在异质衬底或者氮化镓同质衬底0上生长形成氮化镓缓冲层1；
96.2)提供生长原料(主要为金属镓、金属钠、碳添加剂等)，并将生长原料中na/ga的值调节至1.5：1，将装有同质衬底0、氮化镓缓冲层1、生长原料和氮化镓籽晶的坩埚置于生长炉中；
97.3)将生长炉内的氮气压调节至5mpa，并于800℃、氮气氛围条件下在氮化镓缓冲层1自发形核获得不同尺寸的锥形氮化镓阵列，从而形成第一氮化镓层2，其中，第一氮化镓层2的生长时间为0.4h，第一氮化镓层2的结构如图1所示；
98.4)将生长炉内的氮气压调节至5mpa，并于850℃、氮气氛围条件下在第一氮化镓层1的锥形氮化镓表面生长形成第二氮化镓层3，第二氮化镓层3的生长时间为0.1h；且在850℃条件下，所述第二氮化镓层的表面回溶腐蚀加速，从而促进第二氮化镓层的表面粗糙化，表面粗糙化能够进一步提升氮化镓led的光提取效率；
99.5)采用mocvd/mbe等方式在第二氮化镓层3上进行非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的制备，从而获得氮化镓led器件。
100.本实用新型实施例提供的氮化镓器件的制备方法，通过控制不同的na/ga原料配比能够实现不同的氮源溶解度，从而获得不同的na/ga比，使a向和c向的生长速度不同，进而获得锥形结构的自发形核氮化镓微晶。通过温度和压力的控制是能够进行调控熔液过饱和度的，温度升高/氮气压降低熔液过饱和度变低，熔液过饱和度低的情况下，氮化镓晶体开始回溶腐蚀产生腐蚀坑导致器件表面粗糙不平，粗糙不平的器件表面能够增强光的反射，从而进一步提升led的发光效率。
101.需要说明的是，本实用新型实施例所采用的mocvd/mbe生长方式以及生长形成非故意掺杂氮化镓层4、n型氮化镓层5、ingan/gan量子阱层6、p型algan电子阻挡层7和p型gan层8的工艺条件参数等均可以采用本领域技术人员已知的现有生长方式实现在此不做具体的说明。
102.对比例1
103.对比例1中的氮化镓器件的制备方法与实施例基本一致，不同之处在于：对比例1中生长原料中的na/ga的值为4：3，本案发明人试验发现，na含量较低的情况下，氮源溶解度较低，难以获得氮化镓晶体。
104.对比例2
105.对比例2中的氮化镓器件的制备方法与实施例基本一致，不同之处在于：对比例2中生长原料中的na/ga的值为6：1，本案发明人试验发现，当na/ga比大于5:1时，氮化镓晶体生长速率过快，形貌不规则，表面粗糙。
106.本实用新型实施例提供的氮化镓器件的制备方法，在na/ga相对较小的情况下(即
第一na/ga比)，易于形成锥形结构，na/ga相对较大的情况下(即第二na/ga比)，易于行成截断的锥形结构，即锥台形结构。
107.本案发明人通过测试对比发现，在以助熔剂法进行自发形核生长氮化镓单晶过程中，由于在氮气压力较低(即第二压力)的情况下，n源与ga源的质量比较小(即第一na/ga比)，而生长体系处于富镓的环境，n源含量较小的情况下，n原子扩散距离较小，易于和ga原子结合，倾向于岛状生长，又因为氮化镓单晶在六方纤锌矿结构下更为稳定，以及金字塔的六个斜面即(10-11)面表面能较小，生长速率较慢，根据晶面淘汰定律可知，生长速度慢的面是显露面，从而生长获得了具有六个斜面为(10-11)面的金字塔结构；而在na/ga相对较大的情况下(即第二na/ga比)，n源溶解度增加，氮化镓晶体的二维生长特性开始显现，导致c面即(0001)面生长速度缓慢，根据晶面淘汰定律，生长速度慢的面是显露面，因此出现斜面和平面同时共存，从而形成截断的锥形结构即锥台形结构。
108.为了实现晶体表面回溶，本实用新型在进行表面回溶处理时，不需要改变钠镓比，而通过调控氮气压力实现氮化镓表面回溶；具体的，在氮气压力低的情况下(即第二压力条件)，生长原料过饱和度低，生长出来的氮化镓开始回溶，从而产生粗糙不平的回溶腐蚀坑，在光电子器件的应用上，能够增加光在粗糙表面的反射，进而提高了光的提取效率，进一步提升了器件的性能；当然，可以通过提高生长温度来实现晶体回溶；温度越高，氮化镓溶质在熔液中的溶解度升高，氮化镓晶体开始回溶，同样也能够实现金字塔晶体表面的粗糙化。
109.本案发明人对比测试发现，可以单独改变氮化镓晶体的生长压力或者单独改变生长温度即可实现氮化镓晶体表面回溶，回溶结束后，调整温度/压力到回溶之前的条件。
110.本实用新型采用助熔剂法进行生长锥形或锥台形氮化镓，能够有效降低锥形或锥台形氮化镓生长成本，并且以助熔剂法进行生长锥形或锥台形氮化镓时中采用两步生长法，首先在较高氮气压(3-10mpa)生长锥形或锥台形氮化镓，然后在较低氮气压(1-3mpa)促进表面回溶腐蚀，从而促进表面粗糙化，表面粗糙化能够进一步提升氮化镓led的光提取效率；另外，本实用新型获得的锥形或锥台形氮化镓包含大量的半极性面，在后续mocvd/mbe生长的量子阱结构的发光过程中能够有效抑制量子斯塔克效应，从而提升光电子器件发光效率；并且，半极性面能够掺入更多的铟组分，对于实现长波长光电子器件，获得红绿蓝三基色集成制备白光二极管意义重大。
111.应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。