CN100544047C - 复合半导体基板及其制造方法及使用其的复合半导体器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合半导体基板以及制造该基板的方法。本发明提供的制造方法包括：将球形球涂敷在基板上；在球形球之间形成金属层；去除球形球以形成开口；以及从开口生长复合半导体层。根据本发明，与传统的ELO(横向外延过生长)法或用于在金属层上形成复合半导体层的方法相比较，该制造方法能够被简化并且能够迅速地、简单地并廉价地生长高质量的复合半导体层。并且，金属层用作发光装置的一个电极和光反射薄膜，以提供具有低能量消耗以及高发光效率的发光装置。

Description

复合半导体基板及其制造方法及使用其的复合半导体器件
技术领域
本发明涉及一种在制造发光装置中使用的复合半导体基板，以及用于制造该基板的方法，具体地说，涉及一种用于制造复合半导体基板的方法，该方法能够容易地且廉价地制造具有生长在金属层上的复合半导体层的半导体基板，并且还涉及由此制造的复合半导体基板和复合半导体器件。
背景技术
作为典型的复合半导体的氮化镓(GaN)公知是一种适合应用于蓝光发射装置或高温电子装置的材料。近来，由于对蓝光发射装置的需求急剧增加，因此对GaN基板的需求也增加。但是，高质量GaN基板很难制造，因此需要大量的制造成本和时间。例如，广泛使用在制造高质量GaN基板的ELO(横向外延过生长)方法使用带形SiO2掩模来减小由于基板与GaN晶体之间的晶格常数(latticeconstant)和热膨胀系数中的差异引起的应力。即，ELO方法在基板上生长GaN薄膜，从反应器取走具有生长的GaN薄膜的基板，在沉积设备中对基板充电以在GaN薄膜上形成SiO2薄膜，从沉积设备取走具有沉积的SiO2薄膜的基板，使用光刻法形成SiO2掩模图样，并且再次在反应器中对基板充电以形成GaN层(更多信息参见韩国专利No.455277)。但是，不利的是，ELO方法经历了上述复杂的处理，需要大量的处理时间，并且具有可再生产性以及产量的问题。
同时，对使用上述复合半导体制造的发光装置实现发光效率的改进或能量消耗的减少也是一个重要的问题。即，从发光装置的活性层产生的光朝向发光装置的表面发射，并且其余的朝向基板发射，使得光被基板吸收，从而减少了发光效率。为了解决该问题，尝试了散射地反射从活性层产生并朝向基板发射的光，使用图样化的基板来减少穿透基板或被基板吸收，从而增加了朝向发光装置的表面的发光效率。但是，该尝试的缺点在于制造图样化的基板所需的复杂的处理以及大量的时间。
并且，美国专利No.6,239,005提出了一种通过金属有机物气相外延在蓝宝石基板的表面上形成外延铂层并且在其上生长GaN层的技术。即，该技术使用铂层作为反射镜和下电极来实现发光效率的改进以及电阻的减小。但是，基本上难以在金属层上生长GaN层，因此该美国专利使用以下昂贵的工艺，即，定义电绝缘基板(具有单晶结构)的特定晶面作为将被分层的表面，沿着特定的晶体取向在特定晶面上外延生长铂层，并且在其上外延生长GaN层。
因此，实际上需要昂贵并且复杂的工艺(例如光刻法)来以很少的晶体缺陷制造高质量复合半导体基板，并且需要昂贵的工艺来实现发光效率的改进以及能量消耗的减少。此外，不仅高成本，而且较低的可再生产性以及产量的问题也未解决。
发明内容
因此，本发明意于解决上述现有技术的问题，并且本发明的目的在于提供一种高质量高效率的复合半导体基板以及一种简单并廉价地制造该基板的方法。
为了实现上述目的，本发明使用球形的球取代使用复杂并昂贵的光刻法或者用于在外延生长的金属层上外延生长复合半导体层的技术。
根据本发明，用于制造复合半导体基板的方法包括：(a)制备多个球形球(spherical ball)；(b)将多个球形球涂敷在基板上；(c)将金属层以小于球形球的尺寸的厚度沉积在涂敷有球形球的基板上；(d)将多个球形球从其上沉积有金属层的基板上去除；(e)从通过去除多个球形球暴露出的基板的表面生长复合半导体层；(f)沿着侧向生长复合半导体层，以在金属层上形成连续的复合半导体层；以及(g)生长复合半导体层至预定的厚度。
这里，球形球可包括：氧化硅(SiO2)球、蓝宝石(Al2O3)球、氧化钛(TiO2)球、氧化锆(ZrO2)球、Y2O3-ZrO2球、氧化铜(CuO，Cu2O)球、氧化钽(Ta2O5)球、PZT(Pb(Zr，Ti)O3)球、Nb2O5球、FeSO4球、Fe3O4球、Fe2O3球、Na2SO4球、GeO2球或CdS球，并且在制造尺寸或简易度方面优选使用氧化硅球。
并且，球形球可通过例如浸涂法或旋涂法的简单方法被涂敷在基板上，并且可简单地通过超声波清洗法或化学蚀刻法被去除。
并且，金属层可由Pt、Ti、Cr、Al或Cu制成，并且可通过通常的溅射法或蒸发法被沉积。
因此，本发明的制造方法在没有精密的控制的情况下通过简单且低价的工艺来实现。
通过根据本发明的上述方法制造的复合半导体基板包括：基板；金属层，堆叠在基板上，并且具有多个圆形开口，通过该开口暴露出基板的表面；以及复合半导体层，从通过多个圆形开口暴露出的基板的表面生长，以填满开口并覆盖金属层。
并且，根据本发明，可使用上述复合半导体基板制造复合半导体器件，复合半导体层包括：第一导电型复合半导体层；活性层，形成在第一导电型复合半导体层上；以及第二复合半导体层，形成在活性层上，并且该复合半导体器件使用金属层作为第一电极，并包括形成在第二导电型复合半导体层上的第二电极。
因此，本发明的复合半导体器件可使用金属层作为反射薄膜和电极，以实现发光效率的改进和能量消耗的减少。
附图说明
图1至图6是示出用于制造复合半导体基板的方法以及根据本发明优选实施例的复合半导体器件的视图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图详细描述本发明的优选具体实施方式。在前面的描述中，可以认为在说明书中和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为受到一般含义和字典含义的限制，而应该以发明人允许的确定适于最好解释的术语的原则为基础，基于相应本发明的技术方面的含义和概念加以解释。在以下描述示出一层位于另一层上的情况中，可以解释为该层直接位于另一层上，或者第三层可介于其之间。
图1至图6是示出用于制造复合半导体基板的方法以及根据本发明优选实施例使用该基板的复合半导体器件的示意图。图1(a)以及图2至图6是横截面视图，图1(b)是俯视图(图2以及之后的图省略了俯视图)。在附图中，为了描述的方便和清楚，夸大了每一层的厚度或大小。附图中相同的参考标号表示相同的元件。
参照图1，首先，制备球形球12并涂敷在基板10上。可通过使用各种材料制造或购买来制备球形球12，例如，球形球12可以是氧化硅(SiO2)球，蓝宝石(Al2O3)球，氧化钛(TiO2)球，氧化锆(ZrO2)球，Y2O3-ZrO2球，氧化铜(CuO，Cu2O)球，氧化钽(Ta2O5)球，PZT(Pb(Zr，Ti)O3)球，Nb2O5球，FeSO4球，Fe3O4球，Fe2O3球，Na2SO4球，GeO2球或CdS球。根据复合半导体器件的种类和尺寸，球形球12的尺寸(直径)可从几纳米(nm)到几十微米(μm)之间选择作为成品。近来，考虑到用作发光装置的GaN基板的GaN层的厚度通常是几μm，因此优选使用具有例如大约10nm至2μm尺寸的球形球。并且，为了球形球12涂敷在基板10上并且之后被去除的工艺方便，优选使用氧化硅(SiO2)球。
在描述引用氧化硅(SiO2)球的制造方法中，首先，为了制造球形球12，TEOS(原硅酸四乙酯)溶解在无水乙醇中，以产生第一溶液。并且，将溶解氨的乙醇、去离子水以及乙醇混合，以产生第二溶液。氨作为用于制造球形球的催化剂。接着，第一溶液和第二溶液混合，并且在预定时间期间以预定温度搅动以形成球形的氧化硅球。球形球通过离心分离从含有球形球的溶液中分离出来并被乙醇清洗，并且被清洗过的球形球被再次分散在乙醇溶液中，以获得类似于泥浆的散布球形球的溶液。根据制造条件(反应时间、温度或者反应材料的量)球形球可形成各种尺寸。同时，在结合于此作为参考的2005年3月9日提交的韩国专利申请No.10-2005-0019605以及2006年9月19日公开的韩国公开专利出版物No.10-2006-0098977的韩国专利申请中，申请人提出一种用于在涂敷有球形球的基板上生长复合半导体层的方法。上述申请详细地教了一种用于制造氧化硅球的方法。
散布球形球的溶液使用点滴涂法、浸涂法或旋涂法涂敷在基板10上。此时，基板10上的球形球12的密度可以通过适当地控制涂敷时间和频率来控制。如图1所示，优选的是球形球12没有被涂敷得太密，而是达到能够适度地暴露出基板10的程度。金属层(图2以及之后的图中为20)形成在球形球12之间暴露出的基板10的表面上，优选的是当金属层20作为复合半导体器件的电极时，金属层20以连续的层的形式形成，使得电阻较小。此外，需要将金属层20的区域确保达到以下程度，即，金属层20反射从活性层(图6的60)(将在下面描述)产生的光并朝向基板10发射，以增加朝向装置的表面(图6中的上表面)发射的光的量。同时，如果球形球12被涂敷得太稀，则需要花费大量时间从将要通过去除球形球12而形成的开口(图3中的30)生长复合半导体层(图5以及之后的图中为50)。因此，考虑到发光装置的发光效率以及复合半导体层的生长速度，球形球12的涂敷密度被适当地控制。
基板10可由蓝宝石(Al2O3)、GaAs、尖晶石、InP、SiC或Si制成，但是每种材料具有以下优点和缺点，因此根据应用范围或所需的质量来适当地选择。即，蓝宝石基板在高温下具有高稳定性，但是由于其尺寸小因此难以制造大尺寸基板。并且，碳化硅(SiC)及半具有与氮化镓(GaN)相同的晶体结构，在高温下具有高稳定性，以及具有与氮化镓(GaN)相似的晶格常数和热膨胀系数，但是具有高成本的缺点。硅基板与氮化镓(GaN)在晶格常数上相差大约17％，在热膨胀系数上相差大约35％，但是硅基板能够用于制造12英寸或更大的大尺寸基板，从而减少了制造成本并显著地扩大了由此制造的装置的应用范围。
参照图2，金属层20沉积在涂敷有球形球12的基板10上。由于不需要通过精密工艺条件的外延生长法形成金属层20，因此考虑到产量，金属层20可通过溅射法或蒸发法被沉积。金属层20防止从活性层60发射的光被基板10吸收并损耗，并且作为用于朝向发光装置的表面反射光的反射薄膜，此外金属层20用作发光装置的一个电极。因此，优选的是使用具有良好反射性以及低电阻的材料，例如Pt、Ti、Cr、Al或Cu。并且，金属层20可具有至少光不穿透而是被反射的厚度，该厚度小于球形球12的直径，使得能够在随后的步骤中去除球形球12。
接着，去除球形球12，以形成多个大致圆形的开口30，并且可在该步骤之前执行热处理。即，在去除球形球12之前，以低于金属层20的金属熔点的温度，在氨气或氮气环境下执行热处理。通过热处理，金属层20回流而变得平坦，从而增加了光的反射率。并且，特别是在生长氮化物基(nitride-based)复合半导体层50时，热处理能够防止金属层20氧化并允许金属层20用作中间层。
在金属层20沉积在球形球12之间之后，或者在金属层20上执行热处理之后，去除球形球12。涂敷在基板10上的球形球12与基板10之间的粘附强度不是很大，从而可通过相对简单的方法(例如超声波清洗法)去除球形球12。在金属层20被沉积得相对较厚并且不能简单地通过超声波清洗法去除球形球12的情况下，可通过化学蚀刻法去除球形球12。例如，在球形球12由氧化硅制成的情况下，整个基板10被浸到氢氟酸溶液中，接着通过湿蚀刻法去除球形球12。接着，如图3所示，通过去除球形球12形成的区域限定出大致圆形的开口30，通过该开口暴露出基板10，并且具有多个开口30的金属层20被留在基板10上。
接着，参照图4，具有通过去除球形球12而形成的多个开口30的基板10在MOCVD(金属有机物化学气相沉积)装置中被充电，以生长缓冲层(buffer layer)42。在描述使用MOCVD方法形成缓冲层42的工艺中，反应母体(reactor precursor)通过单独的线路以预定的流速被注入到反应器中并被化学反应，同时以适当的压力和温度保持反应器，以形成预定厚度的缓冲层42。
形成缓冲层42以减小基板10与将在随后工艺中形成的复合半导体层44和50之间的结晶差异(crystallographic difference)，从而使晶体缺陷密度最小化。因此，缓冲层42优选使用化学上稳定的材料，该材料具有与将在随后工艺中形成的复合半导体层44和50相似的结晶特性。即，优选使用晶体结构、晶格常数以及热膨胀系数等于或相似于将在稍后形成的复合半导体层44和50的材料来形成缓冲层42。优选地，缓冲层42由以下这种材料制成，其中该材料具有与将在稍后形成的复合半导体层44和50相同的晶体结构，并且在晶格常数上与将在稍后形成的复合半导体层44和50相差至少20％或更少。
特别地，在复合半导体层44和50由下面提到的氮化物基复合半导体制成的情况下，缓冲层42可由GaN薄膜、AlN薄膜、AlGaN薄膜或其组合薄膜制成。在这种情况下，反应母体可使用三甲基铝(TMAl)、三甲基镓(TMGa)、三乙基镓(TEGa)或CaCl3，并且氮化物气体源(nitride source gas)可使用氨气(NH3)、氮气或叔丁胺(tertiarybutylamine)(N(C4H9)H2)。在GaN低温缓冲层的情况下，缓冲层42在400至800℃的温度范围生长10至40nm的厚度。在AlN或AlGaN缓冲层的情况下，缓冲层42在400至1200℃的温度范围生长10至200nm的厚度。缓冲层42可根据所使用的基板、生长设备(MOCVD装置)或生长条件被任意使用。
在上述缓冲层42的生长中，缓冲层42在通过开口30暴露出的基板10上比在金属层20的表面上生长的快。因此，如图4所示，缓冲层42有选择地在开口30中形成基板10上。
同时，尽管该示例性实施例示出在沉积金属层20并去除球形球12之后缓冲层42生长在开口30中，但是形成缓冲层42的顺序可以改变。即，在球形球12涂敷在基板10上之前，缓冲层42可形成在基板10的整个表面上，接着球形球12涂敷在其上。并且，尽管该示例性实施例示出单层的缓冲层42，但是也能够形成多层不同材料的缓冲层。
接着，复合半导体层44生长在具有缓冲层42的基板10上。复合半导体层44可以是发射紫外线波段、可见光线波段或红外线波段的光的III-V族复合半导体层或II-VI族复合半导体层。在氮化物基复合半导体用作复合半导体层44的情况下，复合半导体层44可由例如GaN、AlN、InN及其组合制成(例如，Ga1-xAl1-yIn1-zN，0≤x，y，z≤1)。氮化镓(GaN)是直接跃迁型宽禁带半导体(directtransition type wide bandgap semiconductor)，具有3.4eV的禁带，并且是公知为适合应用于蓝光发射装置或高温电子装置的材料。当沉积复合半导体层44时，执行薄膜沉积工艺，同时单独注入铟(In)或铝(Al)，同时或依次生长InN薄膜、AlN薄膜、InGaN薄膜、AlGaN薄膜、或InGaAlN薄膜，从而控制装置的禁带在1.9和6.2eV之间。已知的是GaN薄膜具有3.4eV的禁带，AlN薄膜具有6.2eV的禁带并且InN薄膜具有0.7eV的禁带。AlN具有6.2eV的禁带，因此发射紫外线波段的光，AlxGa1-xN(0<x<1)具有比AlN小的禁带，但发射紫外线波段的光，GaN具有3.4eV的禁带，小于AlxGa1-xN(0<x<1)的禁带，因此发射可见光线波段的光，InxGa1-xN(0<x<1)具有小于GaN的禁带，因此发射可见光线波段的光，并且InN具有0.7eV的禁带，小于InxGa1-xN(0<x<1)的禁带，因此发射红外线波段的光。
可以使用用于生长复合半导体层44的优选的工艺，例如，MOCVD(金属有机物化学气相沉积)法、MBE(分子束外延)法、或HVPE(氢化物气相外延)法。
在描述使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法形成复合半导体层44的工艺中，首先，基板在反应器中被充电，并且使用载气将反应母体分别注入到反应器中。接着，反应母体在预定的温度范围和预订的压力范围被化学反应，以生长复合半导体层44。在复合半导体层44为氮化物基薄膜的情况下，反应母体可使用三甲基铝(TMAl)、三甲基镓(TMGa)、三乙基镓(TEGa)或CaCl3，并且氮化物气体源可使用氨气(NH3)、氮气或叔丁胺(tertiarybutylamine)(N(C4H9)H2)。反应器的适当温度为900至1150℃，并且反应器的适当压力为10-5至2000mmHg。
通过MOCVD法形成氮化镓(GaN)薄膜的工艺的反应方程式如下。
反应方程式1
Ga(CH3)3+NH3→Ga(CH3)3·NH3
流入三甲基镓(TMGa)和氨气，以产生Ga(CH3)3·NH3。
Ga(CH3)3·NH3在基板上热分解，以形成GaN薄膜，并且GaN薄膜通过以下反应形成。
反应方程式2
Ga(CH3)3·NH3→GaN+nCH4+1/2(3-n)H2
复合半导体层44以群(cluster)或岛(island)的形式生长在缓冲层44上并被基板(缓冲层)吸收，并且相似于缓冲层42，复合半导体层44在缓冲层42的上部上生长的比在金属层20的表面上生长的快，接着填满开口30并生长超过金属板20。在开口30之间的间隔较窄的情况下，生长超过金属层20的复合半导体层44与从相邻开口30生长的复合半导体层44连接，以形成连续的层。如上所述从开口30生长的复合半导体层44沿横向连续生长，以形成连续的复合半导体层，并且连续的复合半导体层连续生长至期望的厚度，从而获得填满开口30的并以连续层的形式形成在金属层20上的复合半导体层50，如图5所示。此时，可根据期望的质量或规格标准来适当控制复合半导体层50的厚度。
根据使用该示例性实施例的复合半导体基板制造的复合半导体器件，可以形成多样的复合半导体层50。例如，复合半导体层50可具有相同材料的单层结构或者不同材料的多层结构。并且，当沉积复合半导体层50时，执行沉积工艺，同时根据使用的目的注入从Si、Ge、Mg、Zn、O、Se、Mn、Ti、Ni和Fe组成的组中选择的至少任意一种不同材料，从而制造包含不同材料的复合半导体层50。这些材料可按照使用者的需求任意添加，以改变复合半导体层50的电性能、光学性能或磁性能。这些材料可通过原位掺杂法(in-situ doping method)、移位掺杂法(ex-situ doping method)或离子注入法来添加。原位掺杂法在生长复合半导体层时添加将被添加的材料，移位掺杂法在生长复合半导体层之后通过热处理或等离子处理将材料注入复合半导体层。离子注入法加速将被添加的材料的离子，使得材料的离子与复合半导体材料碰撞并注入到复合半导体层中。
同时，在根据该示例性实施例形成复合半导体层44之后，可基于复合半导体层44通过HVPE(氢化物气相外延)法沉积较厚的复合半导体层，即，使用复合半导体层44作为基板。HVPE法是气相生长法的一种，并且将气体流到基板上，以通过气体的反应来生长结晶。当通过HVPE法形成较厚的复合半导体层时，用作基板的复合半导体层44被切掉，或者通过抛光或磨削去除除了较厚的复合半导体层以外的部分，因此只有生长在基板上的均匀且高质量的复合半导体层被选择使用。
在描述形成另一复合半导体层的工艺中，例如，使用HVPE(氢化物气相外延)法的复合半导体层44上的GaN厚膜，将Ga金属容纳在其中的容器设置在反应器中，并且被安装在容器周围的加热器加热，以产生Ga溶液。获得的Ga溶液和HCl起反应，以产生GaCl气体。
反应方程式如下。
反应方程式3
Ga(1)+HCl(g)→GaCl(g)+1/2H2(g)
GaCl气体和氨气(NH3)起反应，以形成GaN层，并且GaN层通过以下反应形成。
反应方程式4
GaCl(g)+NH3→GaN+HCl(g)+H2
此时，未反应的气体通过以下反应耗尽。
反应方程式5
HCl(g)+NH3→NH4Cl(g)
HVPE(氢化物气相外延)法使得能够以大约100μm/hr的较快生长率生长厚膜，从而获得较高生产率。
该示例性实施例引用使用如上所述获得的复合半导体基板制造发光装置的实例。即，如图6所示，活性层60和第二复合半导体层62形成在具有图5中示出的第一复合半导体层50的基板10上。这里，第一复合半导体层50是例如第一导电型(例如，n型)复合半导体层，并由GaN层制成，并且第二复合半导体层62是例如第二导电型(例如，p型)复合半导体层，并由GaN层制成。并且，活性层60例如由InGaN层制成，并且可具有量子阱结构或者多量子阱结构。
接着，第二复合半导体层62、活性层60以及第一复合半导体层50被图样化，以暴露出部分金属层20，并且将要成为电极(电极极板)的导电材料在其上被沉积并被图样化，以形成第一电极64和第二电极66。包括电极(电极极板)的导电材料可以是广泛用作发光装置的电极的金属或其合金，例如，Ni或Au。
在如上所述获得的发光装置中，金属层20如上所述以连续层的形状形成在平面上，因此金属层20电连接于第一电极(电极极板)64，使得金属层20用作第一导电型复合半导体层50侧的电极，与传统的发光装置相比显著地减小了电阻，从而对能量消耗的减少起到很大作用。并且，金属层20反射从活性层60产生并朝向基板10、朝向发光装置(第二复合半导体层62侧)的表面侧的光，以减少被基板10吸收并损失的光的量，从而显著地改进发光装置的发光效率。
应该认为当指出本发明的优选具体实施方式时，具体描述和特定的实施例都仅是以举例说明的方式给出的，因为根据详细的描述在本发明的精神和范围内进行的变化和修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的。
工业适用性
根据本发明的复合半导体基板以及用于生产该基板的方法，使用球形球，开口(穿过该开口暴露出基板)形成在通过通常的沉积法沉积的金属层中，并且复合半导体层从开口形成。因此，与使用传统光刻法的ELO(横向外延过生长)法或者用于生长外延金属层并在其上生长复合半导体层的方法相比较，本发明能够以简单的控制、低成本以及高可再生产性和高生产率制造高质量的复合半导体基板。
并且，根据本发明，金属层用作复合半导体器件的一个电极，以降低电阻，从而减少了能量消耗，并且金属层还用作反射薄膜，以增加发光装置的发光效率。

Claims (21)

1.一种复合半导体基板，包括：
基板；
金属层，堆叠在所述基板上，并且具有多个圆形开口，通过所述开口暴露出所述基板的表面；以及
复合半导体层，从通过所述多个圆形开口暴露出的所述基板的表面生长，以填满所述开口并覆盖所述金属层。
2.根据权利要求1所述的复合半导体基板，其中所述金属层由Pt、Ti、Cr、Al或Cu制成。
3.根据权利要求1所述的复合半导体基板，进一步包括：
缓冲层，形成在所述基板与所述复合半导体层之间，用于减小所述基板与所述复合半导体层之间的结晶差异，以使所述复合半导体层的晶体缺陷密度最小化。
4.根据权利要求3所述的复合半导体基板，其中所述缓冲层由GaN薄膜、AlN薄膜、AlGaN薄膜或者其组合薄膜制成。
5.根据权利要求1所述的复合半导体基板，其中所述金属层具有的厚度比所述开口的直径小。
6.根据权利要求1所述的复合半导体基板，其中所述开口的直径为10nm至2μm。
7.根据权利要求1所述的复合半导体基板，其中所述复合半导体层由GaN、AlN、InN或其组合Ga1-xAl1-yIn1-zN，0≤x，y，z≤1制成。
8.根据权利要求7所述的复合半导体基板，其中所述复合半导体层还包含从Si、Ge、Mg、Zn、O、Se、Mn、Ti、Ni和Fe组成的组中选择的至少一种材料。
9.根据权利要求1所述的复合半导体基板，其中所述基板由蓝宝石(Al2O3)、GaAs、尖晶石、InP、SiC或Si制成。
10.一种复合半导体器件，使用权利要求1所限定的所述复合半导体基板来制造，其中所述复合半导体层包括：
第一导电型复合半导体层；
活性层，形成在所述第一导电型复合半导体层上；以及
第二导电型复合半导体层，形成在所述活性层上，
其中所述复合半导体器件使用所述金属层作为第一电极，并且
其中所述复合半导体器件包括形成在所述第二导电型复合半导体层上的第二电极。
11.一种用于制造复合半导体基板的方法，包括：
(a)制备多个球形球；
(b)将所述多个球形球涂敷在基板上；
(c)将金属层以小于所述球形球的直径的厚度沉积在涂敷有所述球形球的所述基板上；
(d)从其上沉积有所述金属层的所述基板去除所述多个球形球；
(e)从通过去除所述多个球形球暴露出的所述基板的表面生长复合半导体层；
(f)沿横向生长所述复合半导体层，以在所述金属层上形成连续的复合半导体层；以及
(g)生长所述复合半导体层至预定的厚度。
12.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述球形球具有10nm至2μm的直径。
13.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述球形球包括：氧化硅(SiO2)球、蓝宝石(Al2O3)球、氧化钛(TiO2)球、氧化锆(ZrO2)球、Y2O3-ZrO2球、氧化铜(CuO，Cu2O)球、氧化钽(Ta2O5)球、PZT(Pb(Zr，Ti)O3)球、Nb2O5球、FeSO4球、Fe3O4球、Fe2O3球、Na2SO4球、GeO2球或CdS球。
14.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述金属层由Pt、Ti、Cr、Al或Cu制成。
15.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述金属层通过溅射或蒸发而被沉积。
16.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，进一步包括：
在所述步骤(b)之前或所述步骤(d)和步骤(e)之间，在所述基板与所述复合半导体层之间形成缓冲层，用于减小所述基板与所述复合半导体层之间的结晶差异，以使所述复合半导体层的晶体缺陷密度最小化。
17.根据权利要求16所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述缓冲层形成10至200nm的厚度，并且由GaN薄膜、AlN薄膜、AlGaN薄膜或其组合薄膜制成。
18.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，进一步包括：
在所述步骤(c)之后，在低于所述金属层的金属的熔点的温度下，在氨气或氮气环境下对所述金属层进行热处理。
19.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述复合半导体层由GaN薄膜、AlN薄膜、AlGaN薄膜或其组合薄膜制成。
20.根据权利要求19所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述复合半导体层还包含从Si、Ge、Mg、Zn、O、Se、Mn、Ti、Ni和Fe组成的组中选择的至少一种材料。
21.根据权利要求11所述的制造复合半导体基板的方法，其中所述基板由蓝宝石(Al2O3)、GaAs、尖晶石、InP、SiC或Si制成。
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