[发明专利]改进的外延材料的制造方法

权利要求书

1.一种用于生长具有减少的缺陷和位错的半导体材料层的方法，所 述方法包括：

形成多个包含晶种材料的岛状结构体，所述结构体以无规律图案排 列在基础衬底上，

对所述基础衬底施用掩蔽材料，和

外延生长所述半导体材料，所述半导体材料的生长从未被所述掩蔽 材料覆盖的所述岛状结构体的所述晶种材料上开始，然后继续生长，从 而形成基本上连续的层。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述半导体材料包括元素半导 体、或合金半导体、或III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体。

3.如权利要求1所述的方法，其中，形成所述岛状结构体还包括：

在所述基础衬底上生长基本上连续的所述晶种材料的层，和

对其上具有所述晶种材料的所述基材进行热处理。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述掩蔽材料用作相对于所述 半导体材料的抗表面活性剂。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述晶种材料用作所述半导体 材料开始生长的促进剂。

6.如权利要求1所述的方法，其中，在所述基本上连续的层的表面 上呈现的缺陷和位错的密度小于在所述基础衬底附近出现的缺陷和位错 的密度。

7.一种用于生长具有减少的缺陷和位错的选定的III族氮化物半导 体材料层的方法，所述方法包括：

在基础衬底上沉积III族氮化物晶种材料的层，

对所述基础衬底进行热处理以使多个所述III族氮化物晶种材料的 岛状结构体形成在所述基础衬底上并且以无规律图案排列，

对所述基础衬底施用介电材料，和

外延生长选定的所述III族氮化物半导体材料，以使生长在所述岛状 结构体未被所述介电材料覆盖的部分开始，然后继续生长从而形成基本 上连续的层。

8.如权利要求7所述的方法，其中，选定的所述III族氮化物半导 体材料包括氮化镓、或氮化铝、或氮化铟或其混合物。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述III族氮化物晶种材料包 括氮化镓、或氮化铝、或氮化铟或其混合物。

10.如权利要求7所述的方法，其中，所述介电材料包括氮化硅或 二氧化硅或其混合物。

11.如权利要求7所述的方法，其中，所述岛状结构体的平均间距为 0.1μm～10μm。

12.如权利要求7所述的方法，其中，在所述III族氮化物半导体材 料的基本上连续的层的表面上呈现的缺陷和位错的密度小于在所述基础 衬底附近的所述III族氮化物晶种材料中出现的缺陷和位错的密度。

13.如权利要求7所述的方法，其中，基本上连续的平面型III族氮 化物半导体具有的缺陷密度为小于5×10⁸/cm²。

14.如权利要求7所述的方法，其中，所述沉积、所述热处理、所 述施用和所述外延生长在单一反应器中、在单个生长周期内进行。

15.一种半导体结构体，所述结构体包括：

基础衬底，

多个晶种材料的岛状结构体，所述岛状结构体适合于III族氮化物材 料的生长并且以无规律的图案排列在所述基础衬底上，和

所述基础衬底上的掩蔽材料层，通过该层露出大部分所述岛状结构 体。

16.如权利要求15所述的结构体，其中，所述掩蔽材料包括介电材 料。

17.如权利要求16所述的结构体，其中，所述介电材料包括二氧化 硅或氮化硅或其混合物。

18.如权利要求15所述的结构体，其中，所述掩蔽材料的厚度为小 于

19.如权利要求15所述的结构体，其中，所述晶种材料包括GaN、 InN、AlN及其合金。