[发明专利]电子器件用外延基板及其生产方法

权利要求书

1.一种电子器件用外延基板，其包括Si单晶基板、作为绝缘层形成于所述Si单晶基板上的缓冲层和在所述缓冲层上的外延生长的多个III族氮化物层形成的主层压体，其中将外延基板的横向定义为电流传导方向，所述电子器件用外延基板的特征在于：

所述缓冲层至少包括与所述Si单晶基板接触的初期生长层和在所述初期生长层上由超晶格多层结构构成的超晶格层压体；

所述初期生长层由AlN材料制成；

所述超晶格层压体通过将由B_a1Al_b1Ga_c1In_d1N(0≤a₁≤1，0≤b₁≤1，0≤c₁≤1，0≤d₁≤1，a₁+b₁+c₁+d₁＝1)材料制成的第一层和具有与所述第一层的带隙不同的带隙的由B_a2Al_b2Ga_c2In_d2N(0≤a₂≤1，0≤b₂≤1，0≤c₂≤1，0≤d₂≤1，a₂+b₂+c₂+d₂＝1)材料制成的第二层交替层压形成；和

所述超晶格层压体和所述主层压体在所述缓冲层侧的部分均具有1×10¹⁸/cm³以上的碳浓度。

2.根据权利要求1所述的电子器件用外延基板，其中所述第一层由AlN材料制成和所述第二层由Al_b2Ga_c2N(a₂＝0，0＜b₂≤0.5，0.5≤c₂＜1，d₂＝0)制成。

3.根据权利要求1或2所述的电子器件用外延基板，其中：

所述Si单晶基板具有1000Ω·cm以上的比电阻，和在从所述基板与所述初期生长层之间的界面至所述基板的0.1μm深度的所述Si单晶基板的部分中，III族原子总的最大浓度为1×10¹⁶/cm³以下；和

在从所述基板与所述初期生长层之间的界面至所述基板的0.3μm深度的位置处，所述Si单晶基板的III族原子的总浓度为1×10¹⁵/cm³以下。

4.一种电子器件用外延基板的生产方法，其通过在Si单晶基板上依次形成作为绝缘层的缓冲层和作为在所述缓冲层上外延生长的多个III族氮化物层的主层压体来生产，其中将外延基板的横向定义为电流传导方向，所述方法包括以下步骤：

形成所述缓冲层以至少包括与所述Si单晶基板接触的初期生长层和在所述初期生长层上的由超晶格多层结构构成的超晶格层压体；

由AlN材料形成所述初期生长层；

通过将由B_a1Al_b1Ga_c1In_d1N(0≤a₁≤1，0≤b₁≤1，0≤c₁≤1，0≤d₁≤1，a₁+b₁+c₁+d₁＝1)材料制成的第一层和具有与所述第一层的带隙不同的带隙的由B_a2Al_b2Ga_c2In_d2N(0≤a₂≤1，0≤b₂≤1，0≤c₂≤1，0≤d₂≤1，a₂+b₂+c₂+d₂＝1)材料制成的第二层交替层压形成所述超晶格层压体；和

形成所述超晶格层压体和所述主层压体在所述缓冲层侧的部分以具有1×10¹⁸/cm³以上的碳浓度。

5.根据权利要求4所述的电子器件用外延基板的生产方法，其进一步包括形成所述Si单晶基板以具有：1000Ω·cm以上的比电阻；在从所述基板与所述初期生长层之间的界面至所述基板的0.1μm深度的部分中，III族原子总的最大浓度为1×10¹⁶/cm³以下；和在从所述基板与所述初期生长层之间的界面至所述基板的0.3μm深度的位置处，III族原子的总浓度为1×10¹⁵/cm³以下。