[發(fā)明專利]含氮半導(dǎo)體元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710847728.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN107845707B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方信喬;呂政學(xué);林政宏;鄭季豪;黃吉豊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新世紀(jì)光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/06
• 分類號(hào): H01L33/06;H01L33/32
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

1.一種含氮半導(dǎo)體元件，包括：

一第一型摻雜半導(dǎo)體層；

一多重量子阱層，包括：

多個(gè)能障層；以及

多個(gè)能阱層，與所述多個(gè)能障層交替排列；以及

一第二型摻雜半導(dǎo)體層，其中所述多重量子阱層位于所述第一型摻雜半導(dǎo)體層以及所述第二型摻雜半導(dǎo)體層之間，其中所述多個(gè)能阱層的其中之一與所述第二型摻雜半導(dǎo)體層連接，所述第一型摻雜半導(dǎo)體層與所述第二型摻雜半導(dǎo)體層極性相反，所述第二型摻雜半導(dǎo)體層包括一連接所述多重量子阱層的第一氮化鋁銦鎵層，所述第一氮化鋁銦鎵層摻雜有第二型摻雜物，且所述第二型摻雜半導(dǎo)體層還包括一第二氮化鋁銦鎵層，所述第一氮化鋁銦鎵層配置于所述多重量子阱層與所述第二氮化鋁銦鎵層之間，所述第二氮化鋁銦鎵層摻雜有第二型摻雜物，且所述第二氮化鋁銦鎵層的所述第二型摻雜物濃度大于所述第一氮化鋁銦鎵層的所述第二型摻雜物濃度；

其中，所述第二型摻雜物是鎂和碳，鎂在所述第二氮化鋁銦鎵層的摻雜濃度大于1x10¹⁹cm^-3，碳在所述第二氮化鋁銦鎵層的摻雜濃度大于1x10¹⁷cm^-3，且碳在所述第二氮化鋁銦鎵層的濃度大于碳在所述第一氮化鋁銦鎵層的濃度；

其中，鋁在所述第二氮化鋁銦鎵層中的濃度自連接所述第一氮化鋁銦鎵層的一側(cè)往遠(yuǎn)離所述第一氮化鋁銦鎵層的一側(cè)減少。

2.如權(quán)利要求1所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，鎂在所述第一氮化鋁銦鎵層的摻雜濃度大于1x10¹⁹cm^-3。

3.如權(quán)利要求1所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，鋁在所述第一氮化鋁銦鎵層中的濃度實(shí)質(zhì)上相同，或自連接所述多重量子阱層的一側(cè)往遠(yuǎn)離所述多重量子阱層的一側(cè)增加。

4.如權(quán)利要求1所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述第二型摻雜半導(dǎo)體層還包括一第三氮化鋁銦鎵層，所述第二氮化鋁銦鎵層配置于所述第一氮化鋁銦鎵層與所述第三氮化鋁銦鎵層之間，所述第三氮化鋁銦鎵層摻雜有第二型摻雜物。

5.如權(quán)利要求4所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，鎂在所述第三氮化鋁銦鎵層的摻雜濃度大于1x10¹⁹cm^-3，且碳在所述第三氮化鋁銦鎵層的摻雜濃度大于1x10¹⁷cm^-3。

6.如權(quán)利要求4所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，鋁在所述第三氮化鋁銦鎵層中以相同的濃度分布，或是以高低交錯(cuò)的濃度分布，或鋁在所述第三氮化鋁銦鎵層中的濃度自連接所述第二氮化鋁銦鎵層的一側(cè)往遠(yuǎn)離所述第二氮化鋁銦鎵層的一側(cè)增加或減少。

7.如權(quán)利要求1所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述第二型摻雜半導(dǎo)體層還包括一氮化鎵層，所述氮化鎵層摻雜有第二型摻雜物，且所述氮化鎵層以及所述第一氮化鋁銦鎵層配置于所述第二型摻雜半導(dǎo)體層的兩側(cè)。

8.如權(quán)利要求1所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述多個(gè)能阱層為摻雜有第一型摻雜物的氮化銦鎵層，所述多個(gè)能障層為摻雜有第一型摻雜物的氮化鎵層，且連接所述第二型摻雜半導(dǎo)體層的所述能阱層的第一型摻雜物的濃度低于其余所述多個(gè)能阱層的第一型摻雜物的濃度。

9.如權(quán)利要求8所述的含氮半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述多個(gè)能障層與所述多個(gè)能阱層的第一型摻雜物為硅，且硅在連接所述第二型摻雜半導(dǎo)體層的所述能阱層的濃度大于1x10¹⁷cm^-3，硅在其余所述多個(gè)能阱層的濃度大于3×10¹⁷cm^-3，硅在所述多個(gè)能障層的濃度大于3×10¹⁷cm^-3。