[發明專利]半導體外延結構及其生長方法

有效

• 申請號: 201210371013.0
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102856359A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 程凱
• 申請（專利權）人: 程凱
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L21/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種半導體外延結構，其特征在于，包括：

形成于硅襯底上的成核層；

形成于所述成核層上的氮化物層，所述氮化物層包括第一氮化物層和第二氮化物層；

位于所述第一氮化物層和第二氮化物層之間的插入層，所述插入層中包括鋁銦氮，其中銦的組分小于18%。

2.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述插入層為多層結構或超晶格結構。

3.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述半導體外延結構還包括形成于所述氮化物層上的有源區，所述有源區選自銦鎵氮/鎵氮多量子阱結構和p型氮化物構成的發光二極管、鋁鎵氮/氮化鎵異質結構成的高電子遷移率晶體管、鋁鎵銦氮/氮化鎵異質結構成的高電子遷移率晶體管、氮化鋁/氮化鎵異質結構成的高遷移率三極管、氮化鎵MOSFET、UV-LED、光電探測器、氫氣產生器或太陽能電池。

4.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述成核層為鋁鎵氮層、鋁銦鎵氮層、氮化鋁層或氮化鎵層。

5.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述氮化物層為氮化鎵層、鋁銦鎵氮層或鋁鎵氮層。

6.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述插入層中摻雜有硅或鍺，以實現n型摻雜。

7.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述氮化物層中摻雜有硅和/或鍺，以實現n型摻雜。

8.根據權利要求1所述的半導體外延結構，其特征在于，所述插入層中銦的平均含量自下而上逐漸增多、逐漸減少、或插入層中銦的平均含量自下而上先增加后減少或先減少后增加。

9.一種如權利要求1所述的半導體外延結構的生長方法，其特征在于，包括：

（1）提供硅襯底；

（2）在所述硅襯底上生長成核層；

（3）在所述成核層上生長第一氮化物層；

（4）在所述第一氮化物層上生長插入層；

（5）在所述插入層上生長第二氮化物層。

10.根據權利要求9所述的半導體外延結構的生長方法，其特征在于，所述成核層的生長溫度大于等于800℃。

11.根據權利要求9所述的半導體外延結構的生長方法，其特征在于，所述氮化物層的生長溫度大于等于800℃。

12.根據權利要求9所述的半導體外延結構的生長方法，其特征在于，所述插入層的生長溫度大于等于800℃。