CN1988109B - 生产自支撑iii-n层和自支撑iii-n基底的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产自支撑III-N层的方法，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括：在Li(Al，Ga)Ox基底上通过分子束外延沉积至少一层第一III-N层，其中1≤x≤3。通过氢化物气相外延在第一III-N层上沉积厚的第二III-N层。在以这种方式生产的结构的冷却过程中，Li(Al，Ga)Ox基底完全或大部分从III-N层上剥落，或如果需要可以通过使用刻蚀液如王水除去残留物。提供了基本不含无控杂质且具有有利性质的自支撑III-N基底。

Description

生产自支撑III-N层和自支撑III-N基底的方法
技术领域
本发明涉及生产自支撑(free-standing)III-N层的方法。本发明还涉及可通过该方法获得的自支撑III-N基底。这些自支撑III-N层非常适用于作为，例如用于元件(器件)制备的基底。术语“III-N”表示氮化物层，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In。因此，III-N化合物除任何杂质之外可以包含镓和氮、铝和氮、铟和氮、镓铝和氮、镓铟和氮、铝铟和氮，或镓铝铟和氮。下文中有时将III-N化合物总称为(Ga，Al，In)N。
背景技术
通常在异质基底例如Al2O3或SiC上生长用于(Ga，Al，In)N基发光二极管或激光二极管的元件(器件)。通过III-N基底例如(Ga，Al)N基底上的生长，能够减少由于使用异质基底导致的与晶体品质和因此的元件寿命和效率相关的缺点。然而直到现在，尚不能得到足够数量的这种基底，这主要是由于这种基底的大规模生产中遇到了巨大的困难。
Michael Kelly等人发表的“Large Free-Standing GaN Substrateby Hydride Vapor Phase Epitaxy and LASER-I nduced Liftoff”(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38，1999，pp.L217-L219)中提出在由蓝宝石(Al2O3)制成的基底上通过氢化物气相外延(HVPE，有时也称为“卤化物气相外延”)生产厚GaN层的方法。为此，该文献描述了用激光照射涂覆有GaN的蓝宝石基底，其结果是GaN层在与蓝宝石基底的界面上局部热分解，并从蓝宝石基底上剥落。
出版文章“Comparison of HVPE GaN films and substrates grownon sapphire and on MOCVD GaN epi-layer”(Kim等人，MaterialsLetters 46，2000，pp.286-290)描述了通过金属有机气相外延(MOCVD)在蓝宝石基底上沉积第一层GaN薄层，接着通过HVPE在第一层上生长第二层厚的GaN层。Kim等人也描述了通过机械抛光除去蓝宝石基底以便生产自支撑GaN层。
许多工作小组已经对LiAlO2作为基底材料用于GaN层生产的使用进行了描述。Dikme等人使用LiAlO2作为基底材料用于通过MOCVD沉积GaN层。(“Growth studies of GaN and alloys on LiAlO2 by MOVPE”byDikme et al.in Phys.Stat.Sol.(c)2，No.7，pp.2161-2165，2005)。Sun等人在“Impact of nucleation conditions on thestructural and optical properties of M-plane GaN(1-100)grown onγ-LiAlO2”(Journal of Appl.Phys.，Vol.92，No.10，pp.5714-5719，2002)中描述了通过等离子辅助分子束外延在γ-LiAlO2基底上沉积GaN层。然而，这些方法中没有一个能生产自支撑的(Al，Ga)N基底。此外，Kryliouk等人在US 6,218,280中描述了生产III-N基底的方法，该方法包括通过MOVPE在氧化物基底上生长III-N层，然后通过HVPE在以MOVPE方式沉积的第一III-N层上生长第二III-N层。理论上提出LiAlO2作为基底材料。Maruska等人在文章“Freestanding nonpolar galliumnitride substrate”(OPTO ELECTRONICS REVIEW 11，No.1，7-17，2003)描述了通过HVPE在γ-LiAlO2基底上沉积GaN层生产自支撑的GaN层。并声称在层的生长之后，在冷却过程中γ-LiAlO2基底大部分剥落，而且可以使用盐酸除去剩余的基底材料。然而这种方法的缺点在于，以这种方法生产的自支撑GaN层的缺陷密度相对高，此外可参见Maruska等人的US 6,648,966。
Porowski(MRS internet J.Nitride Semicond.Res 4S1，1999，G1.3)描述了高压下的块状(bulk)材料生长。该方法提供了高品质的GaN块状材料但是其缺点在于，迄今为止只能生产至多100mm2面积的小GaN基底。此外，该生产方法与其它方法相比耗费相当多的时间，并且由于极高的生长压力该方法在工艺上复杂。
因此，本发明的实施方案试图提供快速、可靠、基本不含有害杂质且以简单方式生产高品质的自支撑III-N层的方法，并提供相应的自支撑III-N基底。
发明内容
因此，本发明的目的是提供生产自支撑III-N层和自支撑III-N基底的方法。
本发明的另一目的是提供通过这些方法生产的自支撑III-N基底。
本发明的又一目的是提供生产III-N层的方法，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括在Li(Al，Ga)Ox基底上在第一温度下沉积第一III-N层，其中1≤x≤3；和在第一III-N层上在第二温度下沉积第二III-N层，其中第一温度显著低于第二温度，且进一步地其中第一温度比第二温度低至少200K，更特别地其中第一温度比第二温度低至少350K。
本发明的又一目的是提供生长III-N层的方法，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括在Li(Al，Ga)Ox基底上在第一温度下沉积第一III-N层，其中1≤x≤3；和在第一III-N层上在第二温度下沉积第二III-N层，其中第一温度显著低于第二温度，使得在第一温度下的沉积过程中，基底中的杂质例如Li和O，扩散到第一III-N层中的程度较小。
本发明的又一目的是提供生长III-N层的方法，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括在Li(Al，Ga)Ox基底上使用具有离子束源的分子束外延在第一温度下沉积第一III-N层，其中1≤x≤3；和在第一III-N层上在第二温度下沉积第二III-N层，使得在第一温度下的沉积过程中，基底中的杂质例如Li和O扩散到第一III-N层中的程度较小，并使得通过离子束源的使用至少部分补偿第一温度下较低的表面迁移率。
本发明的又一目的是提供生产III-N层的方法，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括在Li(Al，Ga)Ox基底上在第一温度下通过分子束外延(MBE)沉积至少一层第一III-N层，其中1≤x≤3；和通过氢化物气相外延(HVPE)在所述至少一层第一III-N层上沉积至少一层第二III-N层。
本发明的又一目的是提供通过本发明方法生产的改良III-N基底。
本发明的又一目的是提供改良的III-N基底，该改良III-N基底包含厚度小于2微米的异质外延III-N层和厚度至少200微米的同质外延III-N层，其中，所述同质外延III-N层，另外可选还有所述异质外延III-N层，基本不含可来源自异质基底的或可来源自外延过程的失控引入的杂质。
本发明的又一目的是提供直径大于5厘米的改良III-N基底。
通过与附图一起考虑，由下面对优选实施方案的详细描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
附图中
图1a-1e说明了依照本发明一个实施方案生产自支撑III-N层的方法的各个步骤。
图2示意描述了可用于依照本发明一个实施方案的方法中的MBE设备；和
图3示意描述了可用于依照本发明一个实施方案的方法中的HVPE设备。
具体实施方式
由于通过诸如MBE进行层生长的过程中所使用的相对低的生长温度，可生产的自支撑层有利地具有低的缺陷密度和高的晶体品质。MBE方法允许在生长的第一阶段过程中扩散到III-N晶体中的基底杂质较少。由于MBE生长步骤中低的生长温度，Al和/或Ga、Li和O从生产基底到III-N层中的不良扩散非常低或甚至完全不存在。因此，由用于生产的Li(Al，Ga)O2基底产生的由Al和/或Ga、Li和O构成的杂质和相应的缺陷，在自支撑产品中基本不存在或者仅以对元件几乎不产生任何干扰或缺陷的痕量存在。
由于异质外延III-N层在第一低温下的生长，当使用不同于前述Li(Al，Ga)Ox基底的异质基底，例如当使用蓝宝石基底或碳化硅基底等时，根据本发明的相应的扩散控制作用也是可行的。因此，在由其它异质基底提供自支撑III-N基底的这些情形中，Al和O、或Si和C从异质生产基底中向III-N层中的不希望扩散非常低或者甚至完全不存在。因此，可以避免失去控制的杂质存在，然而通过适当的生长条件进行的受控掺杂当然仍是可能的，正如下文将要说明的。
由于使用MBE和HVPE的组合，该组合具有依照本发明优选实施方案的生产过程中的相关优势，和相应避免了现有技术提供自支撑III-N基底时通常使用MOCVD工艺而提供的相关优势，本发明提供的自支撑III-N基底另外基本不含与MOCVD相联系的失控杂质，特别是O、H和C杂质。
依照本发明，因此可能提供优选的自支撑III-N基底，其中厚的同质外延III-N层，另外可选还有异质外延III-N层，基本不含可能来源于异质生产基底(例如通过扩散)或失控外延生长条件(例如可能存在于MOCVD生长体系中的O和C和H)的任何杂质，特别是选自Li、O和C的杂质。当在LiAlOx基底上生长GaN层时，或在LiGaOx基底上生长AlN层时，或在Li(Al，Ga)O2基底上生长InN时，可能进一步制成基本不含不同于各活性元素(分别为Al和Ga)的异质基底杂质元素的外延生长的III-N层。在另一个优选实施方案中，至少在厚的同质外延III-N层中，另外可选还在薄的异质外延III-N层中，本发明的自支撑III-N基底基本不含Li、O和C。
在本发明的内容中，“杂质”是指与工艺要求相联系的不希望的物质或元素(或来自于异质基底，或来自与相对失控的杂质引入关联的不利工艺体系，例如MOCVD)，不同于以受控量掺杂的需要的杂质。此外在本发明的内容中，“基本不含”是指对于本发明的自支撑基底上构造的元件(器件)的无缺陷操作，可接受的最大值、寄生量，对每一种不希望的杂质，典型为小于1019cm-3，优选小于1018cm-3，更优选小于1017cm-3，且特别是小于1016cm-3的量。最优选地，上述杂质低于可检测的极限。
将源于起始材料的其它杂质限制为不可避免的痕量。这与通过MOVPE生长在LiAlO2上获得的GaN明显不同，其中在该GaN中记录到极高的氧浓度(～5×1019cm-3)和锂浓度(～5×1018cm-3)(参见上面提到的Dikme等人2005年的文章)。
依照本发明的自支撑基底因此提供了独特的性质组合，因为可以在小于2μm(微米)的希望的小厚度的异质外延层中避免上述的杂质。优选地，异质外延层III-N层还具有小于1μm(微米)或更小的更小厚度，且甚至具有小于0.2μm(微米)的进一步更小厚度。
依照本发明自支撑基底的一个优选实施方案，异质外延III-N层是MBE异质外延生长III层，且同质外延III-N层是HVPE同质外延生长III-N层。
通过将III-N晶体的生长方法MBE/HVPE与所用的Li(Al，Ga)氧化物生产基底结合，结果是不仅具有良好的工艺经济性而且在缺陷密度、位错密度和杂质的组合方面也具有较大的优点。
本发明的另一个优点在于，层生长之后的冷却过程中可以将III-N层从基底上完全或至少大部分除去，因此避免了任何复杂的再加工。
本发明的又一优点在于，由于HVPE的高生长速率，可以快速达到使用自支撑III-N层作为基底材料所需的层厚。
根据本发明，自支撑III-N层的尺寸仅受Li(Al，Ga)O2基底尺寸的限制，从而能实现5cm及以上的直径。
本发明适用于晶体，特别是单晶III-N化合物，其中III表示至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In。可能的III-N化合物的实例包括四元化合物例如(Ga，Al，In)N，三元化合物例如(Ga，Al)N、(Ga，In)N和(Al，In)N，或二元化合物例如GaN或AlN。如上述括号中举例说明的选自第III族的元素之间的所有可能的原子比均为可能，即对各元素为0-100原子％(例如，(Ga，Al)N＝GayAl1-yN，其中0≤y≤1)。特别优选(Ga，Al)N和GaN。下面的特定实施方案的描述不仅适用于这里所指定的III-N化合物的实例，而且还适用于所有可能的III-N化合物。
生产基底的材料优选是Li(Al，Ga)Ox，其中1≤x≤3，更优选1.5≤x≤2.5。该系数优选约为2，更优选正好为2.0。(Al，Ga)在各情形中表示单独的A l或Ga，或原子比为0-100原子％的任何期望的混合物。优选的生产基底是LiAlO2，特别是γ变体形式的LiAlO2。优选实施方案的下列描述不仅适用于这里提到的LiAlO2基底，而且适用于其它Li(Al，Ga)Ox基底。
现在回到附图，参照附图对本发明进行更详细的描述，但本发明不限于这里所述的示例实施方案。
在第一生长步骤中，在图1a所示的直径为例如2英寸(约5cm)的γ-LiAlO2基底7上，通过例如离子束辅助分子束外延(IBA-MBE)沉积适当厚度的在10-1000nm范围例如约100nm的III-N层和更优选的(Ga，Al，In)N、(Ga，Al)N、(Ga，In)N或GaN层15。更大的基底直径，例如3英寸(约7.6cm)或4英寸(约10cm)或更大也是可能的，这取决于可使用和可获得的基底。
使用分子束外延设备1(MBE设备)用于该目的，该设备本身是已知的并在图2中以横截面对其进行了示意描述。MBE设备是例如由Riber生产的标准系统。图2中显示的示例实施方案包括Ga泻流室(effusioncell)2和设计作为氮中空阳极离子源的氮源3。如图2所示，如果要形成(Ga，Al)N层，MBE设备1可另外具有Al泻流室4。对于GaN层，可以省略另外的Al泻流室4。对于(Ga，Al，In)N层或(Ga，In)N层，可以提供另一种元素例如In的泻流源，可以在Al泻流源之外还使用该泻流源或者使用其代替Al泻流源。
MBE设备具有生长室5，使用两个箭头P和P’表示的泵系统可以使该生长室达到UHV范围的背景压力。通过使用氮气冷却的冷凝汽瓣(trap)6辅助该泵系统。可以使用压力测量装置M测量生长室5内的压力。
使用传送机构8通过闸门(lock)9将γ-LiAlO2基底7引入生长室5，并通过基底托架10将其保持在生长室中。然后使生长室5达到约5x10-8Pa的工作压力，使用结合在基底托架10中的基底加热器将基底加热到适合的生长温度，优选低于800℃，更优选低于700℃，且特别是低于600℃，例如约500-800℃范围，优选600-700℃，特别是例如630-650℃的范围。可以使用高温计12通过生长室5壁中的窗口11测量基底表面的温度。
挡板13、13’和13”阻挡了由Ga泻流室2、氮单元3和(如果使用的话)Al泻流室4放出的粒子喷射流，从而阻止粒子喷射流在层生长开始之前与基底7的接触。将基底7的表面温度稳定在希望的生长温度持续预定的时间之后，通过将挡板13从粒子喷射流区域移出开始层的生长。
在层生长过程中，Ga粒子的流量是例如约5×1013至2×1014cm-2s-1。来自氮源的大部分离子的能量优选低于25eV。另一方面，离子能量要足够高以确保生长前沿表面上的高表面迁移率，但另一方面，要充分低以确保不损坏晶格。适宜的生长速度的有利范围是0.5-2nm/min，例如约1.25nm/min。
在层的生长过程中，使用操纵器14使基底托架10连同基底7一起绕垂直于基底表面的轴N旋转，如箭头D所示。基底7的旋转平衡了生长条件的局部差异，从而使基底7表面上的层生长均匀化。
在生长厚度为例如约10-1000nm的III-N层或更优选(Ga，Al，In)N、(Ga，Al)N、(Ga，In)N或GaN层之后，将挡板13、13’和(如果必要)13”移回到源2、3(如果使用)4前面的位置，以阻断流向基底的粒子喷射流，从而终止层的生长。
在层生长停止后，立即使基底7的温度降至接近于室温，使用传送机构8通过闸门9从生长室5中移去其上生长有III-N层15的γ-LiAlO2基底7。
由于例如在MBE中使用N2离子源导致层形成温度的降低，这可以减小冷却期间由III-N和LiAlO2的热膨胀系数差异在第一层中产生的压应力。在随后处理步骤的初始加热部分期间，该压应力将逐渐减少直到达到第一处理步骤的温度，在该温度点下热致压应力将为0。当升高温度高于该温度点时，压应力将变为拉应力。在第一III-N层中改变的应力状态(当与较高温度下形成的层比较时)导致较低的总的压应力。
然后，如根据图1c的步骤所示，在包括γ-LiAlO2基底7和其上已通过MBE沉积有第一III-N层15的模板16(如图1b所示)上通过HVPE沉积第二III-N层17。
使用本身已知的HVPE设备例如由Aixtron生产的卧式LP-VPE设备进行第二III-N层17的沉积。根据一个可能的实施方案并且在图3中以横截面示意描述的HVPE设备20包括石英反应器21、环绕该反应器的多区域炉22、由箭头表示的气体供应23、23’和由箭头表示的泵及抽气系统24。
首先，通过装载和卸载接盘(flange)25向反应器21中引入基底托架26上的模板16。对于生长操作，可以在模板区域中的基底托架26处提供气体涡旋装置(未显示)，以便在不接触的情况下将模板支撑在基底托架上。然后，使用泵和抽气系统24使反应器达到希望的处理压力，优选低于1000毫巴，例如约950毫巴。
该多区域炉具有调节基底表面生长温度的第一区域22A，和调节Ga阱(well)28区中的温度的第二区域22B。通过气体供应23、23’将作为载气的H2和N2引入反应器。为了原位产生氯化镓，通过调节多区域炉22的区域22B为合适的温度，例如约850℃来蒸发存在于Ga阱中的Ga，并使其与使用具有合适气体混合比的H2/N2载气并以合适的流速从气体供应23流入的HCl反应。原位生成的氯化镓从流入管23端部的开口流出进入混合有NH3的反应器21，该NH3与具有合适气体混合比的H2/N2载气混合物一起并以合适的流速从流入管23’流入以便产生希望的NH3分压，例如约6-7×103Pa。由图3底部的温度分布曲线可清楚，多区域炉22的区域22A中产生了高于区域22B的温度，以便调节有利的约950-1100℃例如约1050℃的基底温度。在基底托架上沉积GaN。
如果要沉积例如(Ga，Al，In)N、(Ga，Al)N、(Ga，In)N层17而非GaN层，在HVPE设备20中提供另外的Al和/或In阱。然后与图3中Ga的流入管23所示的相似，由于以合适的载气例如H2/N2引入HCl，导致相应的氯化铝和/或氯化铟流入反应器。
通过HVPE沉积的层继续生长直到获得希望的层厚。以这种方式能有效获得厚度为例如200μm或以上的厚层，优选300-1000μm范围的厚层。
在各情形中第一层15和第二层17的III-N化合物的组成可以相同或者不同，例如在各情形中可以是(Ga，Al，In)N、(Ga，Al)N、(Ga，In)N或GaN。还可以通过可变地调节由所使用的III源2、4等和23/28等分别供应的混合比例，改变相同层中的不同第III族元素的比例。以这种方式，例如将要存在于层7/15和/或15/17之间的界面处的不同III-N组合物可以在其间产生期望的渐变分布。该渐变分布可以是线性均匀的，可以逐步变化或者可以采取一些其它的曲线分布。
在反应器21中HVPE生长III-N层17之后，将以这种方式获得的产品冷却。在冷却操作过程中，生产基底7从通过MBE产生的层15上剥落，并获得期望的包含薄MBE层15和厚HVPE层17的自支撑III-N层18，如图1d和1e所示。
冷却后，Li(Al，Ga)氧化物生产基底7的残留物7’仍可能附着在MBE层15上(参见图1d’)。可以通过适当的方法除去这些残留物7’，优选使用刻蚀流体且最理想通过使用例如王水的刻蚀流体的湿化学方法，或者通过机械磨蚀，在此之后获得期望的自支撑III-N基底18(参见图1d’-1e’)。
可以通过另外的处理步骤对所述的示例实施方案进行修改和/或补充。下面给出特别适合的修改和/或补充的实例。
在步骤b)中，在不同的基底温度下和/或以不同的第III族元素比例沉积至少两层第一III-N层，例如Ga/Al和/或第III族与第V族元素的不同比例；
在步骤b)中，使用等离子辅助分子束外延(PAMBE)代替离子束辅助分子束外延(IBA-MBE)；
在步骤b)和c)间，通过一个或多个下面的处理使MBE层的表面平滑：湿法化学刻蚀、干法化学刻蚀、机械抛光、化学机械抛光(CMP)、在至少包含氨的气体气氛中的调节(conditioning)；
在步骤a)与b)和/或b)与c)间，设置包含III-N化合物或其它材料的另外中间层，通常意味着将它们涂覆、沉积或生长。这些层可以由包括III-N化合物的多种化合物构成，并且可部分或全部覆盖下面的III-N层一面的表面。
步骤e)之后，通过适当的处理例如刻蚀、研磨、CMP或其它抛光处理等进一步除去薄的MBE层，以便提供具有有利性能的厚III-N层。
依照本发明提供的自支撑III-N基底可进一步进行处理。特别地，通过自分离和/或有效的去除处理可以使异质基底从外延III-N层上脱离之后，如果需要，可以通过适当的有效去除处理例如刻蚀、研磨、CMP或其它抛光处理等进一步除去厚度小于2μm的薄异质外延III-N层，由此提供至少200μm厚的同质外延III-N层作为基本不含杂质且具有上述有利特性的自支撑III-N基底。
根据本发明的自支撑III-N基底可依照其预期的用途进行使用。如果必需或者希望，可以对其进一步进行处理。主要的工业适用范围是半导体工业，特别适用于光电子领域。特别地可以在依照本发明生产的自支撑III-N基底上通过外延生产用于(Al，In，Ga)N基发光二极管或激光二极管的元件(器件)。该基底还适用于高速、高温和高电压应用。在光电子领域中，进一步希望使用硅烷生产n-掺杂层例如Si掺杂层，在电子应用中，希望利用例如Fe掺杂加入半绝缘层。迄今为止仅能够以相对低的品质和晶片尺寸进行III-N元件(器件)的生产，这牵连到元件的平均寿命，以及性能参数如光学元件中的峰值电流密度或亮度。
本发明的优选实施方案的以上描述仅为说明和描述的目的。并不意图进行穷举或将本发明局限于所公开的确切形式，而可以进行修改和变化，和/或根据上述教导这些修改和变化将是显而易见的，或者可以从本发明的实施中得到这些修改和变化。选择或描述这些实施方案是为了解释本发明的原理及其实际的应用，以便使本领域的技术人员能够以适于特定预期用途的各种实施方案和各种变体对本发明进行利用。意图由附属的权利要求限定本发明的范围，并且该权利要求包含本发明所有的实施方案，包括已公开的实施方案和它们的等效方案。

Claims (22)

1.一种生产III-N层的方法，其中III代表至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括步骤：
a)在Li(Al，Ga)Ox基底上在第一温度下沉积第一III-N层，其中1≤x≤3；和
b)在第一III-N层上在第二温度下沉积第二III-N层，其中选择第一和第二温度使得第一温度比第二温度低至少200K，
其中在生产该III-N层的方法中不使用金属有机气相外延，使得该III-N层基本上不含与金属有机气相外延相关的不可控杂质。
2.一种生产自支撑III-N层的方法，其中III代表至少一种元素周期表第III族的元素，选自Al、Ga和In，该方法包括
a)通过分子束外延在Li(Al，Ga)Ox基底上沉积至少一层第一III-N层，其中1≤x≤3；和
b)通过氢化物气相外延在所述至少一层第一III-N层上沉积至少一层第二III-N层，
其中在沉积第一III-N层期间的基底温度低于800℃。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，包括在至少两个不同的基底温度下沉积至少两层第一III-N层和/或沉积具有不同组成的至少两层III-N层。
4.根据权利要求3的方法，其中所述组成不同之处在于它们的第III族元素的比率和/或在于它们的第III族元素与N的比率。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在Li(Al，Ga)Ox基底上沉积至少一个第一III-N层包括使用离子束辅助分子束外延。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在Li(Al，Ga)Ox基底上沉积至少一个第一III-N层包括使用等离子辅助分子束外延。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，进一步包括在步骤b)之后使所述Li(Al，Ga)Ox基底自分离，和/或除去Li(Al，Ga)Ox残留物，以产生自支撑III-N基底。
8.根据权利要求7的方法，其中除去Li(Al，Ga)Ox基底残留物包括施加王水。
9.根据权利要求7或8的方法，进一步包括除去所述第一III-N层以产生由所述第二III-N层形成的自支撑III-N基底。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中第一和/或第二III-N层包括GaN层。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，进一步包括通过选自湿法化学刻蚀、干法化学刻蚀、机械抛光、化学机械抛光和在至少含有氨的气体气氛中调节的一种或多种工艺平滑第一III-N层的表面。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中Li(Al，Ga)Ox基底包括γ-LiAlOX基底。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，进一步包括在III-N层之上设置中间层。
14.一种自支撑III-N基底，包含厚度小于2微米的第一III-N层(15)和厚度至少为200微米的第二III-N层(17)，其中所述第二III-N层(17)基本不含可来源自于异质基底(7)或失控外延引入的杂质。
15.根据权利要求14的方法，其中所述第一III-N层(15)也基本上不含可来源于异质基底(7)或来源于失控外延引入的杂质。
16.根据权利要求14或15的基底，其中所述第二III-N层(17)基本不含选自Li、O、H和C的任何一种杂质。
17.根据权利要求14-16中任一项的方法，其中所述第一III-N层(15)基本上不含选自Li、O、H和C的任何一种杂质。
18.根据权利要求14、15、16或17的基底，其中所述第一III-N层(15)是分子束外延异质外延生长的III-层，且其中所述第二III-N层(17)是氢化物气相外延同质外延生长的III-N层。
19.根据权利要求14-18中任一项的基底，其通过依照权利要求1至13中任一项的方法生产。
20.根据权利要求14-19中任一项的基底，该基底具有至少5厘米的直径。
21.根据权利要求14-20中任一项的基底，其中将所述第一III-N层(15)去除。
22.根据权利要求14-21中任一项的基底，其中第二III-N层(17)包含GaN层。
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