[發(fā)明專利]硅襯底上以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體晶體生長方法及器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710021000.X
• 申請日: 2007-04-06
• 公開（公告）號: CN101075556A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雄
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫藍(lán)星電子有限公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C30B25/18;C30B29/38
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

1.一種硅襯底上以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體的晶體生長方法，其特征是包括下述步驟：

將硅襯底放入MOCVD反應(yīng)爐，在氫氣氛圍中，加熱至高溫900℃以上，熱處理至少10分鐘；

在第一溫度700-1200℃下，以雙分子四氫化硼鋯Zr(BH₄)₄為原料，在硅襯底的部分或全部表面上，用MOCVD技術(shù)生長一層二硼化鋯薄膜；

在第二溫度高于900℃，在上述的二硼化鋯薄膜之上，用MOCVD技術(shù)生長一層與二硼化鋯晶格匹配的AlxGal-xN，x＝0.26氮化鋁鎵層；

在第三溫度400-750℃下，在上述的氮化鋁鎵層之上，用MOCVD技術(shù)生長以AlxGal-xN，0≤x≤1氮化鋁鎵為主材的三族氮化物單層或多層緩沖層；

和在第四溫度650-1200℃下，在上述的由二硼化鋯薄膜，AlxGal-xN，x＝0.26氮化鋁鎵層，和以AlxGal-xN，0≤x≤1氮化鋁鎵為主材的三族氮化物單層或多層緩沖層組成的復(fù)合中間層的表面上，用MOCVD技術(shù)生長一層或多層以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體薄膜。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的晶體生長方法進(jìn)一步包括在所述生長的以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體薄膜中，進(jìn)行n-型或p-型攙雜的步驟。

3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的晶體生長方法中的硅襯底是(111)面取向的硅襯底。

4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的晶體生長方法中的二硼化鋯薄膜，是用包括MOCVD技術(shù)、MBE技術(shù)在內(nèi)的任何其它生長技術(shù)，預(yù)先生長在硅襯底上。

5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的晶體生長方法中的二硼化鋯薄膜的厚度小于100納米。

6.用權(quán)利要求1所述方法制備的以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體器件，其特征是包含有：一片硅襯底；用MOCVD技術(shù)生長一層由二硼化鋯薄膜，一層與二硼化鋯晶格匹配的AlxGal-xN，x＝0.26氮化鋁鎵層，和以AlxGal-xN，0≤x≤1氮化鋁鎵為主材的三族氮化物單層或多層緩沖層組成的復(fù)合中間層；和在復(fù)合中間層上生長的一層或多層以n-型或p-型攙雜的三族氮化物為主材的半導(dǎo)體薄膜。

7.按照權(quán)利要求6所述的以三族氮化物為主材的半導(dǎo)體器件，其特征是一個在所述的硅襯底上覆蓋的復(fù)合中間層，形成含有p-n結(jié)構(gòu)造的發(fā)光二極管LED。