[發明專利]氮化物半導體元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201710596729.3
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107316928B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 卓昌正;陳圣昌;鄧和清
• 申請（專利權）人: 廈門三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.氮化物半導體元件，包括：襯底，位于所述襯底上的應力調變層，位于所述應力調變層上的AlN緩沖層，依次位于所述緩沖層上的n型半導體層、有源層和p型半導體層，所述應力調變層的晶格常數大于所述AlN緩沖層，但不大于所述n型半導體層的晶格常數，借由所述應力調變層，減少所述n型半導體層的壓應力，所述應力調變層為Al_XGa_1-XN，其中Al組分的取值X為0.2~0.9，厚度d1的取值范圍為100＜d1≤5000nm。

2.根據權利要求1所述的氮化物半導體元件，其特征在于：所述應力調變層的厚度大于或等于所述AlN緩沖層的厚度。

3.根據權利要求1所述的氮化物半導體元件，其特征在于：所述AlN緩沖層的厚度d2的取值范圍為：10≤d2≤3000nm。

4.根據權利要求1所述的氮化物半導體元件，其特征在于：所述有源層的凸起曲率為0~200 km^-1。

5.氮化物半導體元件的制作方法，包括步驟：

提供一生長襯底；

在所述生長襯底上依次形成應力調變層、AlN緩沖層、n型半導體層、有源層和p型半導體層；

其中，所述應力調變層的晶格常數大于所述AlN緩沖層，但不大于所述n型半導體層的晶格常數，借由所述應力調變層，減少所述n型半導體層的壓應力，所述應力調變層為Al_XGa_1-XN，其中Al組分的取值X為0.2~0.9，厚度d1的取值范圍為100＜d1≤5000nm。

6.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：采用化學氣相沉積法依次形成應力調變層、AlN緩沖層、n型半導體層、有源層和p型半導體層。

7.根據權利要求6所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：所述應力調變層的生長溫度為1000~1300℃。

8.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：所述應力調變層的厚度大于或等于所述AlN緩沖層的厚度。

9.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：在形成應力調變層、AlN緩沖層、n型半導體層的過程中，通過控制鎵源或鋁源的流量，使得所述應力調變層的晶格常數大于所述AlN緩沖層，但不大于所述n型半導體層的晶格常數。

10.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：在形成應力調變層、AlN緩沖層、n型半導體層的過程中，固定鋁源的流量，改變鎵源的流量，其中生長N型半導體層時的鎵源流量為f1，生長Al_xGa_1-xN應力調變層的鎵源流量為f2，則0<f2<f1。

11.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：形成應力調變層的溫度為T1，形成AlN緩沖層的溫度為T2，形成N型半導體層的溫度為T3，則 T3<T1<T2。

12.根據權利要求5所述的氮化物半導體元件的制作方法，其特征在于：采用漸變生長溫度方式形成應力調變層。