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龍圖騰網恭喜中國科學院半導體研究所;中科鎵(深圳)半導體科技有限公司申請的專利氮化鎵單晶片及其制備方法和應用獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN118727136B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411114498.4，技術領域涉及：C30B23/02；該發明授權氮化鎵單晶片及其制備方法和應用是由楊少延;李成明;陳慶慶;劉祥林;楊瑞;王奕程;張文冠;胡阿龍設計研發完成，并于2024-08-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本氮化鎵單晶片及其制備方法和應用在說明書摘要公布了：本發明提供了一種氮化鎵單晶片的制備方法，可應用于半導體技術領域。該方法包括：準備硅單晶襯底；采用脈沖磁控濺射工藝在硅單晶襯底上制備第一外延層；采用原位退火工藝將第一外延層中的鋅組分完全熱分解析出，得到第二外延層；采用脈沖磁控濺射工藝在第二外延層上外延生長氮化鎵單晶薄膜模板層；按第一預設降溫速率降低溫度至室溫；采用氣相外延工藝，在氮化鎵單晶薄膜模板層上生長氮化鎵單晶厚膜外延層；按第二預設降溫速率降低溫度至室溫；以及將氮化鎵單晶厚膜外延層與其他部分剝離，并加工氮化鎵單晶厚膜外延層得到氮化鎵單晶片。本發明還提供了一種氮化鎵單晶片及其應用。

本發明授權氮化鎵單晶片及其制備方法和應用在權利要求書中公布了：1.一種氮化鎵單晶片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：準備硅單晶襯底；采用脈沖磁控濺射工藝在所述硅單晶襯底上制備第一外延層；采用原位退火工藝將所述第一外延層中的鋅組分完全熱分解析出，得到第二外延層；采用脈沖磁控濺射工藝在所述第二外延層上外延生長氮化鎵單晶薄膜模板層；按第一預設降溫速率降低溫度至室溫，得到與所述硅單晶襯底弱鍵合解耦合的無裂紋低應力的氮化鎵單晶薄膜模板層；采用氣相外延工藝，在所述氮化鎵單晶薄膜模板層上生長氮化鎵單晶厚膜外延層；按第二預設降溫速率降低溫度至室溫，以使所述氮化鎵單晶厚膜外延層從所述硅單晶襯底上完整自剝離；以及將其他部分從所述氮化鎵單晶厚膜外延層上剝離，并加工所述氮化鎵單晶厚膜外延層得到氮化鎵單晶片，其中，所述第一外延層包括依次設置的氮化鋁單晶薄膜阻擋層、第一鋁鋅氧多晶薄膜層、鎂鋅氧多晶薄膜層、第二鋁鋅氧多晶薄膜層和氮化鋁多晶薄膜層；以及所述第二外延層包括依次設置的氮化鋁單晶薄膜阻擋層、第一多孔氧化鋁應力協變層、多孔氧化鎂應力協變層、第二多孔氧化鋁應力協變層和氮化鋁單晶薄膜成核層，其中，所述采用脈沖磁控濺射工藝在所述硅單晶襯底上制備第一外延層，包括：調節加熱溫度至650℃-750℃，以高純金屬鋁靶為靶材、高純氮氣為反應氣體、高純氬氣為濺射氣體，采用反應脈沖直流磁控濺射單靶濺射沉積工藝，在所述硅單晶襯底上形成氮化鋁單晶薄膜阻擋層；調節加熱溫度至550℃-650℃，以高純金屬鋁和高純金屬鋅為靶材、高純氧氣為反應氣體、高純氬氣為濺射氣體，采用反應脈沖直流磁控濺射雙靶共濺射沉積工藝，在所述氮化鋁單晶薄膜阻擋層上形成第一鋁鋅氧多晶薄膜層，其中，所述第一鋁鋅氧多晶薄膜層具有單一C軸擇優取向；以及所述第一鋁鋅氧多晶薄膜層中鋅元素的摩爾濃度為30%-50%；調節加熱溫度至450℃-550℃，以高純金屬鎂和高純金屬鋅為靶材、高純氧氣為反應氣體、高純氬氣為濺射氣體，采用反應脈沖直流磁控濺射雙靶共濺射沉積工藝，在所述第一鋁鋅氧多晶薄膜層上形成鎂鋅氧多晶薄膜層，其中，所述鎂鋅氧多晶薄膜層具有單一C軸擇優取向；以及所述鎂鋅氧多晶薄膜層中鋅元素的摩爾濃度為65%-85%；調節加熱溫度至550℃-650℃，以高純金屬鋁和高純金屬鋅為靶材、高純氧氣為反應氣體、高純氬氣為濺射氣體，采用反應脈沖直流磁控濺射雙靶共濺射沉積工藝，在所述鎂鋅氧多晶薄膜層上形成第二鋁鋅氧多晶薄膜層，其中，所述第二鋁鋅氧多晶薄膜層具有單一C軸擇優取向；以及所述第二鋁鋅氧多晶薄膜層中鋅元素的摩爾濃度為30%-50%；以及調節加熱溫度至650℃-750℃，以高純金屬鋁為靶材、高純氮氣為反應氣體、高純氬氣為濺射氣體，采用反應脈沖直流磁控濺射單靶濺射沉積工藝，在所述第二鋁鋅氧多晶薄膜層上形成氮化鋁多晶薄膜層，其中，所述氮化鋁多晶薄膜層具有單一C軸擇優取向；所述采用原位退火工藝將所述第一外延層中的鋅組分完全熱分解析出，得到第二外延層，包括：調節加熱溫度至850℃-950℃，在氫氣氣氛下對所述第一外延層進行退火0.5h-5h，以將所述第一鋁鋅氧多晶薄膜層、所述鎂鋅氧多晶薄膜層以及所述第二鋁鋅氧多晶薄膜層中的鋅組分分解并從所述氮化鋁多晶薄膜層中的晶粒間隙和晶界析出，形成包含不同納米孔隙度的第一多孔氧化鋁應力協變層、多孔氧化鎂應力協變層以及第二多孔氧化鋁應力協變層；以及調節加熱溫度至1000℃-1200℃，在氨氣氣氛下退火1h-10h，以將所述氮化鋁多晶薄膜層中的晶粒融合合并重結晶，形成氮化鋁單晶薄膜成核層，其中，所述氮化鋁單晶薄膜成核層的位錯密度不高于1×109cm-2；以及所述氮化鋁單晶薄膜成核層的表面平整度不高于1.0nm。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人中國科學院半導體研究所;中科鎵(深圳)半導體科技有限公司，其通訊地址為：100083 北京市海淀區清華東路甲35號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。