[发明专利]生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜及其制备方法、应用

摘要

本发明公开了一种生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜，包括钇铝石榴石衬底和GaN薄膜；所述GaN薄膜外延生长在所述钇铝石榴石衬底上；所述钇铝石榴石衬底以(111)面偏(100)面0.5‑1°为外延面，所述钇铝石榴石衬底和所述GaN薄膜的取向关系为：GaN薄膜的(0001)面平行于钇铝石榴石衬底的(111)面。该GaN薄膜的晶体质量好。本发明还公开了所述生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜的制备方法，该制备方法工艺简单，制备成本低廉。另外，本发明还把所述生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜应用于LED器件、光电探测器、太阳能电池器件中。

主权项

1.生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜，其特征在于，包括钇铝石榴石衬底和GaN薄膜；所述GaN薄膜外延生长在所述钇铝石榴石衬底上；所述钇铝石榴石衬底以(111)面偏(100)面0.5‑1°为外延面，所述钇铝石榴石衬底和所述GaN薄膜的取向关系为：GaN薄膜的(0001)面平行于钇铝石榴石衬底的(111)面；所述生长在钇铝石榴石衬底上的GaN薄膜的制备方法包括以下步骤：采用钇铝石榴石衬底，以钇铝石榴石衬底的(111)面偏(100)面0.5‑1°为外延面，外延生长GaN薄膜；其中，钇铝石榴石衬底和GaN薄膜的取向关系为：GaN薄膜的(0001)面平行于钇铝石榴石衬底的(111)面；外延生长GaN薄膜的工艺条件为：采用脉冲激光沉积工艺，将钇铝石榴石衬底保持在400‑600℃，控制反应室的压力为1.0‑6.0×10‑3Torr、激光能量为220‑300mJ、激光频率为10‑30Hz、生长速度为50‑300nm/h。