[發明專利]半導體基底、半導體元件及半導體元件的制造方法

有效

• 申請號: 201810672037.7
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN110649132B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳孟揚;李榮仁
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/30;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種半導體基底，其特征在于，包含：

第一半導體層，其中該第一半導體層具有第一晶體結構及第一晶格常數(L1)；

第二半導體層，位于該第一半導體層之上且具有第二晶體結構，其中該第二半導體層具有第二晶格常數(L2)；以及

成長基板，直接接觸該第一半導體層且具有第三晶體結構，其中該第一半導體層位于該成長基板以及該第二半導體層之間，且該第三晶體結構與該第一晶體結構不同；

其中該第二晶格常數與該第一晶格常數的差值(L2-L1)與該第一晶格常數(L1)的比值大于0.036，該第一晶體結構與該第二晶體結構相同，且該第一半導體層與該成長基板晶格匹配。

2.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第一半導體層與該第二半導體層直接接觸。

3.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第一半導體層具有第一厚度，且該第一厚度介于30nm至500nm之間。

4.如權利要求3所述的半導體基底，其中該第一晶體結構與該第二晶體結構包含閃鋅礦晶體結構。

5.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第二晶格常數與該第一晶格常數的差值(L2-L1)與該第一晶格常數(L1)的比值不大于0.2。

6.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第三晶體結構包含鉆石晶體結構。

7.如權利要求6所述的半導體基底，其中該第一晶體結構包含閃鋅礦晶體結構。

8.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第一半導體層具有第一厚度，該第二半導體層具有第二厚度，且該第二厚度大于或等于該第一厚度。

9.如權利要求8所述的半導體基底，其中該第二厚度不小于500nm。

10.如權利要求9所述的半導體基底，其中該第二厚度介于500nm至5μm之間。

11.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第一半導體層具有一貫穿式差排密度，其小于10⁹/cm²。

12.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第二半導體層包含磷化銦(InP)。

13.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第一半導體層與該第二半導體層包含三五族半導體材料。

14.如權利要求13所述的半導體基底，其中該三五族半導體材料包含鎵、鋁、砷、磷、銻或銦。

15.如權利要求13所述的半導體基底，其中該三五族半導體材料不包含氮。

16.如權利要求1所述的半導體基底，其中該第二半導體層具有上表面，且該上表面的平方平均值粗糙度小于或等于50nm。

17.如權利要求14所述的半導體基底，其中該第一半導體層包含鎵且該第二半導體層包含銦。

18.一種半導體元件，其特征在于，包含：

如權利要求1至權利要求17中任一所述的半導體基底；以及

功能結構，位于該半導體基底上；

其中，該功能結構包含活性區域或通道層。

19.如權利要求18所述的半導體元件，其中該活性區域發出一輻射。

20.如權利要求19所述的半導體元件，其中該輻射包含峰值波長介于800nm至3000nm之間的光。