[發明專利]外延基板以及外延基板的制造方法

無效

• 申請號: 201180017652.0
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102822397A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 三好實人;角谷茂明;市村干也;前原宗太;田中光浩
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: C30B29/38
• 分類號: C30B29/38;C30B29/06;H01L21/205;H01L21/338;H01L29/778;H01L29/812
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;洪玉姬

1.一種外延基板，在作為(111)取向的單晶硅的基底基板之上，以(0001)結晶面與所述基底基板的基板面大致平行的方式形成有III族氮化物層組，其特征在于，

所述外延基板具有：

緩沖層，其通過交替層疊第一層疊單位和第二層疊單位而成，并且，最上部和最下部都由所述第一層疊單位構成，

結晶層，其形成在所述緩沖層之上；

所述第一層疊單位以交替組分不同的第一組分層和第二組分層的方式層疊，并且當將所述第一組分層和所述第二組分層的層疊數分別設為n并將從所述基底基板側開始的第i個所述第二組分層的厚度設為t(i)時，以滿足

t(1)≤t(2)≤···≤t(n-1)≤t(n)

并且

t(1)＜t(n)

的方式層疊，使得越遠離所述基底基板就具有越大的壓縮應變，其中n是2以上的自然數；

所述第二層疊單位是以15nm以上且150nm以下的厚度形成的實質上無應變的中間層。

2.如權利要求1所述的外延基板，其特征在于，

與構成所述第一組分層的第一III族氮化物相比，構成所述第二組分層的第二III族氮化物在無應變狀態下的面內晶格常數更大，

各所述第二組分層相對于所述第一組分層形成共格狀態。

3.如權利要求2所述的外延基板，其特征在于，

所述中間層由第三III族氮化物構成，所述第三III族氮化物與所述第二III族氮化物相比在無應變狀態下的面內晶格常數更小。

4.一種外延基板，在作為(111)取向的單晶硅的基底基板之上，以(0001)結晶面與所述基底基板的基板面大致平行的方式形成有III族氮化物層組，其特征在于，

所述外延基板具有：

緩沖層，其通過交替層疊第一層疊單位和第二層疊單位而成，并且，最上部和最下部都由所述第一層疊單位構成，

結晶層，其形成在所述緩沖層之上，并由III族氮化物構成；

所述第一層疊單位以交替由第一III族氮化物構成的第一組分層和由第二III族氮化物構成的第二組分層的方式層疊，并且當將所述第一組分層和所述第二組分層的層疊數分別設為n并將從所述基底基板側開始的第i個所述第二組分層的厚度設為t(i)時，以滿足

t(1)≤t(2)≤···≤t(n-1)≤t(n)

并且

t(1)＜t(n)

的方式層疊，其中n是2以上的自然數；

與所述第一III族氮化物相比，所述第二III族氮化物在無應變狀態下的面內晶格常數更大；

各所述第二組分層相對于所述第一組分層形成共格狀態，

所述第二層疊單位是以15nm以上且150nm以下的厚度形成的、且由在無應變狀態下的面內晶格常數比所述第二III族氮化物更小的第三III族氮化物構成的中間層。

5.如權利要求1至4中任一項所述的外延基板，其特征在于，

所述第一組分層由AlN構成，所述第二組分層由Al_xGa_1-xN組分的III族氮化物構成，其中x滿足0≤x≤0.25。

6.如權利要求5所述的外延基板，其特征在于，

所述第二組分層由Al_xGa_1-xN組分的III族氮化物構成，其中x滿足0≤x≤0.25。

7.如權利要求1至6中任一項所述的外延基板，其特征在于，

所述外延基板進一步具備：

第一基底層，其在所述基底基板上形成且由AlN構成，

第二基底層，其在所述第一基底層上形成且由Al_pGa_1-pN構成，其中p滿足0≤p＜1；

所述第一基底層是由柱狀或者粒狀的結晶或疇中的至少一種構成的多結晶含有缺陷層；

所述第一基底層和所述第二基底層之間的界面是三維凹凸面；

在所述第二基底層的正上方形成有所述緩沖層。