學(xué)氣相沉積(MOCVD)、脈沖濺射沉積(PSD)、遠(yuǎn)程等離子化學(xué)氣相沉積(RPCVD)、射頻磁控濺射(RF-MS)、分子束外延(MBE)、脈沖激光沉積(PLD)或氫化物氣相外延(HVPE)中的至少一種;
[0036]其中,
[0037]所述石墨烯是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:將金屬襯底置入化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)中,在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入氬氣和碳?xì)浠衔?,在金屬襯底上生成石墨稀;
[0038]所述六方氮化硼是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入氨氣和硼氫化合物或著單獨(dú)通入硼氮?dú)浠衔铮诮饘僖r底上生成所述六方氮化硼;
[0039]所述三碳化硼是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入碳?xì)浠衔锖团饸浠衔?,在金屬襯底上生成所述三碳化硼;
[0040]所述硅烯是通過物理氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:通過物理加熱或?yàn)R射方法使硅單質(zhì)中的原子升華、氣化,使其沉積在金屬襯底表面,形成硅烯。
[0041]所述轉(zhuǎn)移過程具體步驟如下:先在制備好衍生膜的金屬襯底上旋涂聚合物并固化,然后溶解掉金屬襯底使衍生膜附著在聚合物形成的臨時(shí)襯底上,最后將衍生膜轉(zhuǎn)移到初始襯底上并去掉聚合物臨時(shí)襯底。
[0042]所述金屬襯底的材質(zhì)為Cu、N1、Pt、Fe、Co、Ag、Ir、Rh或Pd中的任意一種或兩種以上的混合。
【附圖說明】
[0043]圖1為本實(shí)用新型使用二維衍生膜的氮化物L(fēng)ED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0044]圖2為本實(shí)用新型二維衍生膜的原子鍵結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖;
[0045]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中所述氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0046]圖4為實(shí)施例2中所述氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0047]圖5為實(shí)施例3中所述氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0048]圖6為實(shí)施例4中所述氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0049]圖7為實(shí)施例5中所述氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)示意圖;
[0050]附圖中,各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0051]100、初始襯底,200、二維衍生膜,301、緩沖層,302、η型電子注入層,303、有源層,304、ρ型空穴注入層。
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型,并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0053]一種使用二維衍生膜的氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu),如圖1、圖2所示,包括初始襯底100、二維衍生膜200及氮化物外延層,所述二維衍生膜200位于所述初始襯底100及所述氮化物外延層之間,且所述二維衍生膜200附著在所述初始襯底100的表面上,所述氮化物外延層附著在所述二維衍生膜200上;其中,所述二維衍生膜200由一層或兩層以上的二維納米片層組成。二維納米片層由二維納米片材料制成,所述二維納米片材料包括石墨烯、硅烯、六方氮化硼和三碳化硼中的任意一種或兩種以上的組合。
[0054]所述初始襯底100的材質(zhì)為硅、三氧化二鋁、氮化鎵、氮化鋁、氮化硼、鍺、二氧化娃、砷化鎵、磷化銦、氧化鋅、氧化鎵、尖晶石、鋁酸鋰、鋁鎂酸鈧、鎵酸鋰、鋁鎂酸鈧、銀酸鋰、硼化鋯或硼化鉿中的至少一種。
[0055]所述二維衍生膜200的原子呈六角蜂窩狀排布。
[0056]所述氮化物外延層由緩沖層301、η型電子注入層302、有源層303和ρ型空穴注入層304構(gòu)成,所述緩沖層301附著在所述二維衍生膜200上,所述緩沖層301、η型電子注入層302、有源層303和ρ型空穴注入層304依次相連接。
[0057]所述緩沖層的厚度為0.001?10 ym ;所述η型電子注入層302的厚度為0.1?20 μ m ;所述有源層303的厚度為I?2000nm ;所述ρ型空穴注入層304的厚度為0.05?5 μ m0
[0058]所述緩沖層301包括至少一個(gè)緩沖層子層,所述緩沖層子層由氮化物AlxInyGa1^yN中的至少一種構(gòu)成,其中,O彡x, y ^ l,x+y ( I ;每個(gè)所述緩沖層子層分別進(jìn)行η型摻雜、ρ型摻雜或非摻雜;所述η型摻雜中摻雜的元素為S1、Sn、S、Se或Te中的至少一種;所述P型摻雜中摻雜的元素為Be、Mg、Zn、Cd或C中的至少一種。
[0059]所述η型電子注入層302包括一個(gè)以上的η型子層,所述η型子層由氮化物AlxInyGa1^yN中的至少一種構(gòu)成,其中,O ^ x, y ^ I ;x+y ( I ;每個(gè)所述η型子層分別進(jìn)行η型摻雜,且η型摻雜的摻雜濃度相同或不同,所述η型摻雜中摻雜的元素為S1、Sn、S、Se和Te中的至少一種。
[0060]所述有源層303包括一個(gè)以上的薄膜子層,所述薄膜子層由氮化物AlxInyGanyN中的至少一種構(gòu)成,其中,O ^ X, y ^ I ;x+y ( I ;每個(gè)所述薄膜子層分別進(jìn)行η型摻雜、ρ型摻雜或非摻雜;所述η型摻雜中摻雜的元素為S1、Sn、S、Se或Te中的至少一種;所述ρ型摻雜中摻雜的元素為Be、Mg、Zn、Cd或C中的至少一種。
[0061]所述ρ型空穴注入層304包括一個(gè)以上的ρ型子層,所述ρ型子層由氮化物AlxInyGa1^yN中的至少一種構(gòu)成,其中,O ^ x, y ^ I ;x+y ( I ;每個(gè)所述P型子層分別進(jìn)行P型摻雜;每個(gè)所述P型子層的P型摻雜的摻雜濃度相同或不同;所述P型摻雜中摻雜的元素為Be、Mg、Zn、Cd或C中的至少一種。
[0062]上述使用二維衍生膜的氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)的制備方法如下:
[0063]所述二維衍生膜的制備是通過高溫退火方法、化學(xué)氣相沉積方法或者物理氣相沉積的方法在SiC襯底上制備出石墨烯、硅烯、六方氮化硼和三碳化硼膜層后再轉(zhuǎn)移到初始襯底上;所述氮化物外延層的制備方法包括有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積、脈沖濺射沉積、遠(yuǎn)程等離子化學(xué)氣相沉積、射頻磁控濺射、分子束外延、脈沖激光沉積或氫化物氣相外延中的至少一種;其中,
[0064]所述在SiC襯底上進(jìn)行石墨烯外延生長(zhǎng)的方法包括兩種方法,具體如下:
[0065]第一種方法,將SiC襯底進(jìn)行石墨化退火處理制備石墨烯,具體步驟如下:將SiC襯底置入溫度為1500?2000°C、真空度為彡KT3Pa的環(huán)境中,或者溫度為1300?1800°C、壓強(qiáng)為多12Pa的氬氣氣氛的環(huán)境中,通過襯底表面硅原子的升華而實(shí)現(xiàn)石墨化進(jìn)而得到石墨?。?br>[0066]第二種方法:在SiC襯底上進(jìn)行碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)氣相沉積方法制備石墨烯,具體步驟如下:將SiC襯底置入化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)中,在溫度為1300?1800°C條件下同時(shí)通入氬氣和碳?xì)浠衔?,在SiC襯底上生成石墨烯;
[0067]所述在SiC襯底上通過化學(xué)氣相沉積方法制備硅烯的具體步驟如下:通過物理加熱或?yàn)R射方法使硅單質(zhì)中的原子升華、氣化,使其沉積在SiC襯底表面,形成硅烯。
[0068]所述在SiC襯底上通過化學(xué)氣相沉積方法制備六方氮化硼的具體步驟如下:在溫度為1200?1800°C條件下,同時(shí)通入氨氣和硼氫化合物,或著單獨(dú)通入硼氮?dú)浠衔铮赟iC襯底上生成所述六方氮化硼;
[0069]所述在SiC襯底上通過化學(xué)氣相沉積方法制備三碳化硼的具體步驟如下:在溫度為1200?1800°C的條件下,同時(shí)通入碳?xì)浠衔锖团饸浠衔?,在SiC襯底上生成所述三碳化硼;
[0070]所述石墨烯、硅烯、六方氮化硼和三碳化硼的二維衍生膜的轉(zhuǎn)移方法,具體步驟如下:首先,在生長(zhǎng)完二維衍生膜的SiC襯底上蒸鍍至少一層金屬鎳薄膜;然后,使用粘膠膜緊貼在金屬鎳薄膜上,并將二維衍生膜和金屬鎳薄膜一起機(jī)械剝離下來;之后,將二維衍生膜壓合在初始襯底上;最后,使用加熱方法去掉粘膠膜,并使用FeC13溶液等化學(xué)試劑溶解或腐蝕掉金屬鎳薄膜。
[0071]上述的使用二維衍生膜的氮化物L(fēng)ED外延片結(jié)構(gòu)的另一制備方法如下:
[0072]所述二維衍生膜的制備是在金屬襯底上使用化學(xué)氣相沉積的方法或物理氣相沉積的方法生長(zhǎng)后再通過轉(zhuǎn)移過程附著到初始襯底的表面;所述氮化物外延層的制備方法包括有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積、脈沖濺射沉積、遠(yuǎn)程等離子化學(xué)氣相沉積、射頻磁控濺射、分子束外延、脈沖激光沉積或氫化物氣相外延中的至少一種;其中,
[0073]所述石墨烯是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:將金屬襯底置入化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)中,在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入氬氣和碳?xì)浠衔?,在金屬襯底上生成石墨稀;
[0074]所述六方氮化硼是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入氨氣和硼氫化合物或著單獨(dú)通入硼氮?dú)浠衔?,在金屬襯底上生成所述六方氮化硼;
[0075]所述三碳化硼是通過化學(xué)氣相沉積的方法制得,具體步驟如下:在溫度為800?1200°C的條件下,同時(shí)通入碳?xì)浠衔锖团饸浠衔?,在金?