CN111334861A - 一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法 - Google Patents

一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法，属于晶体生长领域。本发明包括进气口、上旋转电机、上碳化钽导流台、壳体、线圈、固定支架、升降块限位孔、升降块、可伸缩波纹管、下碳化钽导流台、旋转升降装置、旋转杆和多个生长装置。本发明的研发目的是为了解决了氮化铝晶体生长过程中，AlN晶体扩径困难,工艺复杂产率低的问题。

Description

一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法，属于晶体生长领域。
背景技术
在使用PVT法进行氮化铝晶体生长过程中，由于AlN晶体径向生长非常的困难，AlN晶体的直径几乎没有变化，并且籽晶对于AlN晶体生长至关重要，没有相应高质量大尺寸的籽晶，没有办法生长出高质量的AlN晶体，因此如何使用碳化硅等晶体生长过程中的扩径方法用于AlN晶体生长中，使得AlN晶体不断迭代生长，每次增加一点直径，成为了至关重要的问题。目前制备AlN籽晶的装置及方法存在扩径困难，并且周期和费用会远超碳化硅等晶体扩径，每次扩径也不能保证直径达到预期的状态的问题。此外，使用PVT法生长出的AlN籽晶，每炉生长出的AlN籽晶数量有限，生长温度高，需要苛刻的温度梯度，存在条件不易控制，生长难度高等的问题。
因此，亟需提出一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明研发目的是为了解决了氮化铝晶体生长过程中，AlN晶体扩径困难,工艺复杂产率低的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，包括进气口、上旋转电机、上碳化钽导流台、壳体、线圈、固定支架、升降块限位孔、升降块、可伸缩波纹管、下碳化钽导流台、旋转升降装置、旋转杆和多个生长装置，壳体顶部设有进气口，进气口与壳体内部联通，上旋转电机安装在壳体顶部的中心位置上，壳体底部安装有电机升降固定支架，壳体外壁安装有线圈，壳体内部上下对称分别安装有上碳化钽导流台和下碳化钽导流台，旋转杆一端与下碳化钽导流台固定安装，旋转杆另一端贯穿固定支架与旋转升降装置固定安装，多个生长装置绕中心位置呈圆周状分布分别安装在上碳化钽导流台和下碳化钽导流台上，上碳化钽导流台与上旋转电机输出端固定安装，电机升降固定支架中心位置设有升降块限位孔，升降块安装在升降块限位孔中，升降块上加工有一通孔，旋转杆安装在升降块上的通孔中，旋转杆安装在可伸缩波纹管内部，升降块上端与壳体底部固定安装，升降块下端安装有可伸缩波纹管，可伸缩波纹管底端与电机升降固定支架固定连接。
优选的：所述旋转升降装置包括下旋转电机、电机固定架、升降电机、蜗杆、蜗轮、下旋转电机下端固定安装在电机固定架上，下旋转电机输出端固定安装有蜗轮，升降电机固定安装在电机固定架上，升降电机输出端固定安装有蜗杆，蜗杆和蜗轮啮合安装，下旋转电机的顶端与旋转杆固定连接。
优选的：所述旋转升降装置包括下旋转电机、升降电机、旋转电机架、丝杆、固定座、输出蜗杆和两个轴承，固定座顶部加工有第一通孔，固定座左右两端对称分别加工有第二通孔，下旋转电机固定安装在旋转电机架，旋转电机架与丝杆顶端固定安装，丝杆安装在第一通孔中，两个轴承分别安装在固定座左右两端对称的第二通孔中，输出蜗杆左右两端分别安装在两个轴承内，输出蜗杆一端与升降电机固定安装，丝杆与输出蜗杆啮合配合安装。
优选的：所诉固定支架由一个横板和一个U行板固定连接组成。
优选的：所述生长装置包括石墨加热器、石墨纸3-2、衬底和碳化钽压片筒，碳化钽压片筒顶端加工有螺纹，碳化钽压片筒通过螺纹固定安装在上碳化钽导流台和下碳化钽导流台上，石墨加热器安装在碳化钽压片筒内部，石墨纸3-2和衬底依次安装在石墨加热器底部。
优选的：所述衬底为蓝宝石或SiC衬底。
一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，将衬底装入碳化钽压片筒内，碳化钽压片筒与上碳化钽导流台和下碳化钽导流台通过螺纹固定安装，衬底为SiC衬底时，直接装入，衬底为蓝宝石衬底时，在石墨纸3-2和衬底间放一层AlN陶瓷片。
步骤b，将壳体内部抽真空到10-4-10-5Pa.
步骤c，以50mL/min-1000mL/min的流量分别从进气口通入三甲基铝TMA1、NH3、H2和N2.三甲基铝TMA1和NH3两者比例大于1：2，三甲基铝TMA1和NH3分别作为Al源和N源，H2和N2作为载气，气体由进气口进入壳体内，经过上碳化钽导流台和下碳化钽导流台进入生长装置内。反应壳体内部气压为200－700Torr之间；
步骤d，加热石墨加热器的温度设为800－1000℃；保持温度1-10小时。等在衬底上生长AlN中间层厚度5-50nm时，再将温度升高到1100－1500℃，保持温度10-100小时，在中间层AlN上再生长厚度2－8mmAlN层.在此过程可通过上旋转电机和旋转升降装置调节气体在表面沉积的均匀性。
步骤e，降温后，打开壳体取下碳化钽压片筒，将石墨加热器和衬底及表面的AlN籽晶层一起取出。
步骤f，使用刀片将衬底与石墨加热器切开。
步骤g，使用单面切磨片机，将衬底和AlN陶瓷片切磨掉，得到即定尺寸的氮化铝籽晶。
本发明为了解决AlN籽晶数量有限，生长温度高，需要苛刻的温度梯度，条件不易控制，生长难度高的问题，提出本发明的技术方案为：
一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，包括进气口、上旋转电机、上碳化钽导流台、壳体、线圈、固定支架、升降块限位孔、升降块、可伸缩波纹管、下碳化钽导流台、旋转升降装置、旋转杆和多个生长装置，壳体顶部设有进气口，进气口与壳体内部联通，上旋转电机安装在壳体顶部的中心位置上，壳体底部安装有电机升降固定支架，壳体外壁安装有线圈，壳体内部上下对称分别安装有上碳化钽导流台和下碳化钽导流台，旋转杆一端与下碳化钽导流台固定安装，旋转杆另一端贯穿固定支架与旋转升降装置固定安装，多个生长装置绕中心位置呈圆周状分布分别安装在上碳化钽导流台和下碳化钽导流台上，上碳化钽导流台与上旋转电机输出端固定安装，电机升降固定支架中心位置设有升降块限位孔，升降块安装在升降块限位孔中，升降块上加工有一通孔，旋转杆安装在升降块上的通孔中，旋转杆安装在可伸缩波纹管内部，升降块上端与壳体底部固定安装，升降块下端安装有可伸缩波纹管，可伸缩波纹管底端与电机升降固定支架固定连接。
优选的：所述旋转升降装置包括下旋转电机、电机固定架、升降电机、蜗杆、蜗轮、下旋转电机下端固定安装在电机固定架上，下旋转电机输出端固定安装有蜗轮，升降电机固定安装在电机固定架上，升降电机输出端固定安装有蜗杆，蜗杆和蜗轮啮合安装，下旋转电机的顶端与旋转杆固定连接。
优选的：所述旋转升降装置包括下旋转电机、升降电机、旋转电机架、丝杆、固定座、输出蜗杆和两个轴承，固定座顶部加工有第一通孔，固定座左右两端对称分别加工有第二通孔，下旋转电机固定安装在旋转电机架，旋转电机架与丝杆顶端固定安装，丝杆安装在第一通孔中，两个轴承分别安装在固定座左右两端对称的第二通孔中，输出蜗杆左右两端分别安装在两个轴承内，输出蜗杆一端与升降电机固定安装，丝杆与输出蜗杆啮合配合安装。
本发明为了解决气相沉积和温度场分布更均匀，还有控制在不同流量下调整出合适气流的流动可以更好的接触到衬底片，得到合适的生长速率及生长状态的问题，其技术方案为：
一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，将衬底装入碳化钽压片筒内，碳化钽压片筒与上碳化钽导流台和下碳化钽导流台通过螺纹固定安装，衬底为SiC衬底时，直接装入，衬底为蓝宝石衬底时，在石墨纸3-2和衬底间放一层AlN陶瓷片。
步骤b，将壳体内部抽真空到10-4-10-5Pa.
步骤c，以50mL/min-1000mL/min的流量分别从进气口通入三甲基铝TMA1、NH3、H2和N2.三甲基铝TMA1和NH3两者比例大于1：2，三甲基铝TMA1和NH3分别作为Al源和N源，H2和N2作为载气，气体由进气口进入壳体内，经过上碳化钽导流台和下碳化钽导流台进入生长装置内。反应壳体内部气压为200－700Torr之间；
步骤d，加热石墨加热器的温度设为800－1000℃；保持温度1-10小时。等在衬底上生长AlN中间层厚度5-50nm时，再将温度升高到1100－1500℃，保持温度10-100小时，在中间层AlN上再生长厚度2－8mmAlN层.在此过程可通过上旋转电机和旋转升降装置调节气体在表面沉积的均匀性。
步骤e，降温后，打开壳体取下碳化钽压片筒，将石墨加热器和衬底及表面的AlN籽晶层一起取出。
步骤f，使用刀片将衬底与石墨加热器切开。
步骤g，使用单面切磨片机，将衬底和AlN陶瓷片切磨掉，得到即定尺寸的氮化铝籽晶。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明可以得到和碳化硅衬底/蓝宝石衬底相应直径的氮化铝籽晶，氮化铝籽晶的尺寸可以通过衬底直径实现控制；
2.本实用生长温度低，一次可得籽晶最大量可达18片，操作和生长时间得以大大缩短，从根本上解决了氮化铝晶体生长过程中，扩径困难和工艺复杂产率低的问题；
3.本发明加快氮化铝晶体生长扩径速率，节省了氮化铝晶体生长扩径的费用和时间，加快了氮化铝晶体生长行业的发展进程；
4.本发明的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置及方法结构简单、操作方便、设计巧妙、拆装方便、组装牢固，适于推广使用。
附图说明
图1是一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置的结构图；
图2是上化学气相沉积外延转盘结构俯视图；
图3是旋转升降装置结构图；
图4是具体实施方式三结构图；
图5是上化学气相沉积外延转盘结构俯视图；
图中1-进气口，2-上旋转电机，3-上碳化钽导流台，4-壳体，5-线圈，6-固定支架，7-下碳化钽导流台，8-生长装置，9-可伸缩波纹管，10-旋转升降装置，11-旋转杆，12-升降块限位孔，13-升降块，3-1-石墨加热器，3-2-石墨纸，3-3-衬底，3-4-碳化钽压片筒，10-1-下旋转电机，10-2-电机固定架，10-3-升降电机，10-4-蜗杆，10-5-蜗轮，10-6-旋转电机架，10-7-丝杆，10-8-固定座，10-9-输出蜗杆，10-10-第一通孔，10-11-第二通孔，10-12-轴承。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，包括进气口1、上旋转电机2、上碳化钽导流台3、壳体4、线圈5、固定支架6、升降块限位孔12、升降块13、可伸缩波纹管9、下碳化钽导流台7、旋转升降装置10、旋转杆11和多个生长装置8，壳体4顶部设有进气口1，进气口1与壳体4内部联通，上旋转电机2安装在壳体4顶部的中心位置上，壳体4底部安装有固定支架6，壳体4外壁安装有线圈5，壳体4内部上下对称分别安装有上碳化钽导流台3和下碳化钽导流台7，旋转杆11一端与下碳化钽导流台7固定安装，旋转杆11另一端贯穿固定支架6与旋转升降装置10固定安装，多个生长装置8绕中心位置呈圆周状分布分别安装在上碳化钽导流台3和下碳化钽导流台7上，上碳化钽导流台3与上旋转电机2输出端固定安装，固定支架6中心位置设有升降块限位孔12，升降块13安装在升降块限位孔12中，升降块13上加工有一通孔，旋转杆11安装在升降块13上的通孔中，旋转杆11安装在可伸缩波纹管9内部，升降块13上端与壳体4底部固定安装，升降块13下端安装有可伸缩波纹管9，可伸缩波纹管9底端与固定支架6固定连接，上碳化钽导流台3可以旋转，下碳化钽导流台7可以旋转和上下移动，旋转是为了气相沉积和使温度场分布更均匀，上下移动主要为了控制在不同流量下调整出合适气流的流动可以更好的接触到衬底片，得到合适的生长速率和生长状态。
具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所述旋转升降装置10包括下旋转电机10-1、电机固定架10-2、升降电机10-3、蜗杆10-4、蜗轮10-5、下旋转电机10-1下端固定安装在电机固定架10-2上，下旋转电机10-1输出端固定安装有蜗轮10-5，升降电机10-3固定安装在电机固定架10-2上，升降电机10-3输出端固定安装有蜗杆10-4，蜗杆10-4和蜗轮10-5啮合安装，下旋转电机10-1的顶端与旋转杆11固定连接。
具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所述旋转升降装置10包括下旋转电机10-1、升降电机10-3、旋转电机架10-6、丝杆10-7、固定座10-8、输出蜗杆10-9和两个轴承10-12，固定座10-8顶部加工有第一通孔10-10，固定座10-8左右两端对称分别加工有第二通孔10-11，下旋转电机10-1固定安装在旋转电机架10-6，旋转电机架10-6与丝杆10-7顶端固定安装，丝杆10-7安装在第一通孔10-10中，两个轴承10-12分别安装在固定座10-8左右两端对称的第二通孔10-11中，输出蜗杆10-9左右两端分别安装在两个轴承10-12内，输出蜗杆10-9一端与升降电机10-3固定安装，丝杆10-7与输出蜗杆10-9啮合配合安装。
具体实施方式四：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所述生长装置8包括石墨加热器3-1、石墨纸3-2、衬底3-3和碳化钽压片筒3-4，碳化钽压片筒3-4顶端加工有螺纹，碳化钽压片筒3-4通过螺纹固定安装在上碳化钽导流台3和下碳化钽导流台7上，石墨加热器3-1安装在碳化钽压片筒3-4内部，石墨纸3-2和衬底3-3依次安装在石墨加热器3-1底部。
具体实施方式五：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所述碳化钽压片筒3-4顶端加工有螺纹，方便更换和安装。
具体实施方式六：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所述衬底3-3为蓝宝石或SiC衬底。
具体实施方式七：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，所诉固定支架6由一个横板和一个U行板固定连接组成。
具体实施方式八：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延方法，使用步骤如下：
步骤a，将最多18片将衬底3-3装入碳化钽压片筒3-4内，碳化钽压片筒3-4与上碳化钽导流台3和下碳化钽导流台7通过螺纹固定安装，衬底3-3为SiC衬底时，可直接装入，衬底3-3为蓝宝石衬底时，需要在石墨纸和衬底3-3间放一层AlN陶瓷片，防止石墨与蓝宝石的接触反应，更方便脱模；
步骤b，将壳体4内部抽真空到10-4-10-5Pa；
步骤c，以50mL/min-1000mL/min的流量分别从进气口1通入三甲基铝TMA1、NH3、H2和N2.三甲基铝TMA1和NH3两者比例大于1：2，三甲基铝TMA1和NH3分别作为Al源和N源，H2和N2作为载气，气体由进气口1进入壳体4内，经过上碳化钽导流台3和下碳化钽导流台7进入生长装置8内。反应壳体4内部气压为200－700Torr之间；
步骤d，加热石墨加热器3-1，温度为800－1000℃；保持温度1-10小时。会在衬底3-3上生长AlN中间层厚度5-50nm,再将温度升高到1100－1500℃，保持温度10-100小时,会在中间层AlN上再生长厚度2－8mmAlN层.在此过程可通过上旋转电机2和旋转升降装置10调节气体在表面沉积的均匀性，实现理论生长速率；
步骤e，降温后，打开壳体4取下碳化钽压片筒3-4，将石墨加热器3-1和衬底3-3及表面的AlN籽晶层一起取出；
步骤f，使用刀片将衬底3-3与石墨加热器3-1切开，石墨质软，很容易切开；
步骤g，使用单面切磨片机，将衬底3-3和AlN陶瓷片切磨掉，即可得到即定尺寸的氮化铝籽晶。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，包括进气口(1)、上旋转电机(2)、上碳化钽导流台(3)、壳体(4)、线圈(5)、固定支架(6)、升降块限位孔(12)、升降块(13)、可伸缩波纹管(9)、下碳化钽导流台(7)、旋转升降装置(10)、旋转杆(11)和多个生长装置(8)，壳体(4)顶部设有进气口(1)，进气口(1)与壳体(4)内部联通，上旋转电机(2)安装在壳体(4)顶部的中心位置上，壳体(4)底部安装有固定支架(6)，壳体(4)外壁安装有线圈(5)，壳体(4)内部上下对称分别安装有上碳化钽导流台(3)和下碳化钽导流台(7)，旋转杆(11)一端与下碳化钽导流台(7)固定安装，旋转杆(11)另一端贯穿固定支架(6)与旋转升降装置(10)固定安装，多个生长装置(8)绕中心位置呈圆周状分布分别安装在上碳化钽导流台(3)和下碳化钽导流台(7)上，上碳化钽导流台(3)与上旋转电机(2)输出端固定安装，固定支架(6)中心位置设有升降块限位孔(12)，升降块(13)安装在升降块限位孔(12)中，升降块(13)上加工有一通孔，旋转杆(11)安装在升降块(13)上的通孔中，旋转杆(11)安装在可伸缩波纹管(9)内部，升降块(13)上端与壳体(4)底部固定安装，升降块(13)下端安装有可伸缩波纹管(9)，可伸缩波纹管(9)底端与固定支架(6)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，其特征在于：所述旋转升降装置(10)包括下旋转电机(10-1)、电机固定架(10-2)、升降电机(10-3)、蜗杆(10-4)、蜗轮(10-5)、下旋转电机(10-1)下端固定安装在电机固定架(10-2)上，下旋转电机(10-1)输出端固定安装有蜗轮(10-5)，升降电机(10-3)固定安装在电机固定架(10-2)上，升降电机(10-3)输出端固定安装有蜗杆(10-4)，蜗杆(10-4)和蜗轮(10-5)啮合安装，下旋转电机(10-1)的顶端与旋转杆(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，其特征在于：所述旋转升降装置(10)包括下旋转电机(10-1)、升降电机(10-3)、旋转电机架(10-6)、丝杆(10-7)、固定座(10-8)、输出蜗杆(10-9)和两个轴承(10-12)，固定座(10-8)顶部加工有第一通孔(10-10)，固定座(10-8)左右两端对称分别加工有第二通孔(10-11)，下旋转电机(10-1)固定安装在旋转电机架(10-6)，旋转电机架(10-6)与丝杆(10-7)顶端固定安装，丝杆(10-7)安装在第一通孔(10-10)中，两个轴承(10-12)分别安装在固定座(10-8)左右两端对称的第二通孔(10-11)中，输出蜗杆(10-9)左右两端分别安装在两个轴承(10-12)内，输出蜗杆(10-9)一端与升降电机(10-3)固定安装，丝杆(10-7)与输出蜗杆(10-9)啮合配合安装。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，其特征在于：所述生长装置(8)包括石墨加热器(3-1)、石墨纸(3-2)、衬底(3-3)和碳化钽压片筒(3-4)，碳化钽压片筒(3-4)顶端加工有螺纹，碳化钽压片筒(3-4)通过螺纹固定安装在上碳化钽导流台(3)和下碳化钽导流台(7)上，石墨加热器(3-1)安装在碳化钽压片筒(3-4)内部，石墨纸(3-2)和衬底(3-3)依次安装在石墨加热器(3-1)底部。
5.根据权利要求3所述的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，其特征在于：所述衬底(3-3)为蓝宝石或SiC衬底。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延装置，其特征在于：所诉固定支架(6)由一个横板和一个U行板固定连接组成。
7.一种用于制备PVT法AlN籽晶的化学气相沉积外延方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，将衬底(3-3)装入碳化钽压片筒(3-4)内，碳化钽压片筒(3-4)与上碳化钽导流台(3)和下碳化钽导流台(7)通过螺纹固定安装，衬底(3-3)为SiC衬底时，直接装入，衬底(3-3)为蓝宝石衬底时，在石墨纸(3-2)和衬底(3-3)间放一层AlN陶瓷片；
步骤b，将壳体(4)内部抽真空到10-4-10-5Pa；
步骤c，以50mL/min-1000mL/min的流量分别从进气口(1)通入三甲基铝TMA1、NH3、H2和N2三甲基铝TMA1和NH3两者比例大于1：2，三甲基铝TMA1和NH3分别作为Al源和N源，H2和N2作为载气，气体由进气口(1)进入壳体(4)内，经过上碳化钽导流台(3)和下碳化钽导流台(7)进入生长装置(8)内。反应壳体(4)内部气压为200－700Torr之间；
步骤d，加热石墨加热器(3-1)的温度设为800－1000℃；保持温度1-10小时。等在衬底(3-3)上生长AlN中间层厚度5-50nm时，再将温度升高到1100－1500℃，保持温度10-100小时，在中间层AlN上再生长厚度2－8mmAlN层.在此过程通过上旋转电机(3)和旋转升降装置(10)调节气体在表面沉积的均匀性；
步骤e，降温后，打开壳体(4)取下碳化钽压片筒(3-4)，将石墨加热器(3-1)和衬底(3-3)及表面的AlN籽晶层一起取出；
步骤f，使用刀片将衬底(3-3)与石墨加热器(3-1)切开；
步骤g，使用单面切磨片机，将衬底(3-3)和AlN陶瓷片切磨掉，得到即定尺寸的氮化铝籽晶。
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