[發明專利]寬帶隙半導體器件

無效

• 申請號: 200880005514.9
• 申請日: 2008-02-19
• 公開（公告）號: CN101622689A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 羅伯特·尤金·弗拉姆;霍克·額;布里杰什·維亞斯
• 申請（專利權）人: 朗訊科技公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;C30B29/40;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

本發明通常涉及具有一個或多個III-V族晶體的半導體器件及其制造方法。?

背景技術

III-V族晶體由于它們具有寬帶隙而應用于多種光學和電子應用領域。如，在某些光電器件中，III-V族晶體可以用來發射以其它方式難以獲得的波長的光(如，藍光)。然而，難以生長III-V族晶體的外延層，或難以將這種晶體生長至合適的尺寸以用于實際應用。在特定類型的晶體(如硅)基底上生長III-V族晶體的外延層也是困難的，因為III-V族晶體的晶格常數與基底的晶格常數不匹配。特別地，在基底上生長具有不同晶格常數的一組III-V族晶體通常導致在該組III-V族晶體中形成缺陷。如果所生長的III-V族晶體具有過多的缺陷，則該晶體的光電特性將受損失(如，發光效率減弱，或電阻增加或減少很多)。?

發明內容

一個實施例為器件。該器件包括其上具有晶體支撐結構的基底和III-V族晶體。III-V族晶體位于所述晶體支撐結構中的一個的單個接觸區域上。所述接觸區域的面積不大于所述III-V族晶體的表面積的約百分之五十。?

另一個器件實施例包括III-V族晶體。所述III-V族晶體除了從所述III-V族晶體中間地設置的缺陷區域之外，具有均勻的取向(orientation)。所述缺陷區域占據小于所述III-V族晶體的整體的約百分之十。?

另一個實施例為器件制造方法。該方法包括在基底上形成晶體支撐結構的步驟，其中所述晶體支撐結構中的每一個具有預定的接觸區域。該方法還包括在所述晶體支撐結構中的一個的所述接觸區域上生長III-V族晶體的步驟，其中所述接觸區域的面積不大于生長的所述III-V族晶體的表面?積的約百分之五十。?

附圖說明

通過與附圖一起閱讀下文的詳細描述，能夠很好地理解本發明。各種特征可能沒有按比例畫出，并且為了討論的清楚，可能隨意增加或減小尺寸。現在參照與附圖一起的下文描述，在附圖中：?

圖1表示在基底上形成晶體支撐結構之后的示例性器件的橫截面視圖；?

圖2示出了在示例性器件的晶體支撐結構的接觸區域上生長III-V族晶體時的器件；?

圖3示出了在示例性器件的III-V族晶體生長完成時的器件；?

圖4示出了在與如圖3所示的制造階段相同的階段的器件的透視圖；?

圖5示出了在形成合并的III-V族晶體層之后的示例性器件的橫截面視圖；?

圖6示出了在采用聚合物填充相鄰的一個III-V族晶體和晶體支撐結構之間的間隙之后的示例性器件的局部透明去除的透視圖；?

圖7示出了在采用聚合物填充相鄰的一個III-V族晶體和晶體支撐結構之間的間隙之后的示例性器件的透視圖；?

圖8示出了在形成連接至雙層III-V族晶體的導線之后的示例性器件的詳細透視圖；?

圖9示出了在采用粘和層進一步覆蓋其上具有晶體支撐結構和III-V族晶體的基底之后的示例性器件的橫截面視圖；以及?

圖10示出了在III-V族晶體210連接到其上的情況下，粘和層從基底上去除之后的示例性器件的橫截面視圖。?

具體實施方式

本發明得益于這樣的認識，即III-V族晶體中的缺陷數量可以通過初始化該晶體在微型尺寸或納米尺寸的晶體支撐結構上的生長而降低。當晶體生長延伸超過具有支撐結構的接觸區域時，存在的問題是：因為大量的該晶體處于自由空間、空氣或其它/流體中，該晶體和支撐結構之間的晶格失?配降低。由于大量的晶體至多接觸非固體，則最終晶體中的缺陷的數量降低。而且，缺陷可以位于晶體支撐結構的接觸區域周圍附近。?