[发明专利]一种AlyInxGa1‑x‑yN薄膜的外延结构及生长方法

摘要

本发明公开了一种AlyInxGa1‑x‑yN薄膜的外延结构及生长方法，自下而上依次包括衬底、AlN缓冲层、InxGa1‑xN(0≤x≤1)缓冲层、AlyGa1‑yN(0≤y≤1)掩模层和AlyInxGa1‑x‑yN(0≤x≤1，0≤y≤1)主层，其特征在于在所述AlyGa1‑yN掩模层中、InxGa1‑xN(0≤x≤1)缓冲层和AlyInxGa1‑x‑yN(0≤x≤1，0≤y≤1)主层之间，设有呈间隔排布、竖向的微孔，在每个微孔的下对应位置的InxGa1‑xN缓冲层中设有一个空腔；微孔的直径小于空腔的直径。本发明是通过一次性在线生长的外延工艺，在衬底与外延材料之间的缓冲层中设计了大量的空腔，这种空腔有两个作用(1)增加了薄膜柔性，为应力的弛豫提供了变形空间，可以释放AlyInxGa1‑x‑yN薄膜所受到的来自衬底的应力；(2)对于发光器件，空腔增强了界面反射，故可提高光的提取效率。

主权项

一种AlyInxGa1‑x‑yN薄膜的外延结构，自下而上依次包括：衬底、AlN缓冲层、InxGa1‑xN(0≤x≤1)缓冲层、AlyGa1‑yN(0≤y≤1)掩模层和AlyInxGa1‑x‑yN(0≤x≤1，0≤y≤1)主层，在所述AlyGa1‑yN掩模层中、InxGa1‑xN(0≤x≤1)缓冲层和AlyInxGa1‑x‑yN(0≤x≤1，0≤y≤1)主层之间，设有呈间隔排布、竖向的微孔，在每个微孔的下对应位置的InxGa1‑xN缓冲层中设有一个空腔，其特征在于：所述AlyGa1‑yN掩模层中的微孔与InxGa1‑xN缓冲层内的空腔一一对应，所述AlyGa1‑yN掩模层中微孔的直径小于所述InxGa1‑xN缓冲层内空腔的直径。