[发明专利]变质基板体系、其制备方法以及III-氮化物半导体器件

权利要求书

1.一种基板体系，所述基板体系包括：

基板，所述基板由基板材料制成；

变质过渡区，所述变质过渡区设置在所述基板的表面上，所述变质过渡区包含多个交替的Al_xGa_1-xN层(0≤x≤1)和具有与所述基板材料相同的一般化学组成的材料层。

2.如权利要求1所述的基板体系，所述基板体系还包括设置在所述变质过渡区上的上部Al_xGa_1-xN层。

3.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述变质过渡区包含超晶格。

4.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述具有与所述基板材料相同的一般化学组成的材料层在厚度上通常随远离所述基板而减小。

5.如权利要求1或2所述的基板体系，其中离所述基板最远的所述具有与所述基板材料相同的一般化学组成的材料层的厚度小于用于位错形成的临界厚度。

6.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述Al_xGa_1-xN层在厚度上通常随远离所述基板而增大。

7.如权利要求1或2所述的基板体系，其中最接近所述基板的所述Al_xGa_1-xN层的厚度小于用于位错形成的临界厚度。

8.如权利要求2所述的基板体系，其中所述基板和所述上部Al_xGa_1-xN层属于不同的晶系。

9.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述变质过渡区含有螺纹位错，并且其中所述螺纹位错的数密度沿生长方向降低。

10.如权利要求2所述的基板体系，其中所述上部Al_xGa_1-xN层每cm²含有少于10⁷个螺纹位错。

11.如权利要求2所述的基板体系，其中所述上部Al_xGa_1-xN层每cm²含有少于10⁶个螺纹位错。

12.如权利要求2所述的基板体系，其中所述上部Al_xGa_1-xN层每cm²含有少于10⁵个螺纹位错。

13.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述变质过渡区具有这样的晶格常数：接近所述基板，晶格常数基本上等于所述基板的晶格常数；并且接近所述上部Al_xGa_1-xN层，晶格常数基本上等于所述上部Al_xGa_1-xN层的晶格常数。

14.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述多个交替层含有多个Al₂O₃层，并且所述基板材料是蓝宝石。

15.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述多个交替层含有多个硅层，并且所述基板材料是硅。

16.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述多个交替层含有多个GaAs层，并且所述基板材料是GaAs。

17.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述多个交替层含有多个碳化硅层，并且所述基板材料是碳化硅。

18.如权利要求1或2所述的基板体系，其中所述基板是结晶的基板。

19.一种形成基板体系的方法，所述方法包括：

提供由基板材料制成的基板，

在所述支撑基板的表面上沉积变质过渡区，所述变质过渡区包括多个交替的Al_xGa_1-xN层(0≤x≤1)和具有与所述基板材料相同的一般化学组成的材料层。

20.如权利要求19所述的方法，所述方法还包括在所述变质过渡区上沉积Al_xGa_1-xN层。