[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体元件，其包括：

基板、

在所述基板的上方形成的第一缓冲区、

在所述第一缓冲区上形成的第二缓冲区、

在所述第二缓冲区上形成的活性层、

在所述活性层上形成的至少两个电极；

所述第一缓冲区至少包括一层复合层，该复合层依次层积具有第一晶格常数的第一半导体层、具有与所述第一晶格常数不同的第二晶格常数的第二半导体层；

所述第二缓冲区至少包括一层复合层，该复合层依次层积具有与所述第一晶格常数大体上相等的第三晶格常数的第三半导体层、

具有第四晶格常数的第四半导体层、以及

具有与所述第二晶格常数大体上相等的第五晶格常数的第五半导体层；

所述第四晶格常数，具有所述第三晶格常数与所述第五晶格常数之间的值。

2.如权利要求1所述的半导体元件，其中，

所述第一半导体层的热膨胀系数、所述第二半导体层的热膨胀系数、所述第三半导体层的热膨胀系数、所述第四半导体层的热膨胀系数及所述第五半导体层的热膨胀系数比所述基板的热膨胀系数大，所述第四半导体层的热膨胀系数具有所述第三半导体层的热膨胀系数与所述第五半导体层的热膨胀系数之间的值。

3.如权利要求1或2所述的半导体元件，其中，

在所述基板与所述第一缓冲区之间，还具有夹层，该夹层具有比所述第一晶格常数小的晶格常数及比所述基板的热膨胀系数大的热膨胀系数。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第三半导体层、所述第四半导体层及所述第五半导体层包含氮化物类化合物半导体。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第四半导体层的晶格常数，从靠近所述基板的一侧开始朝向远离侧减小。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第一晶格常数比所述基板的晶格常数小，所述第二晶格常数比所述第一晶格常数小。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第四半导体层，在与所述第五半导体层隔开的位置，具有厚度比所述第五半导体层薄、且具有与所述第五半导体层相同组成的层。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第四半导体层，在与所述第三半导体层的边界及与所述第五半导体层的边界中的至少一处，具有厚度比所述第五半导体层薄、且在所述边界具有与所述第四半导体层相接的层为不同组成的层。

9.如权利要求1～8中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第一半导体层包含Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N，其中，0≤x1＜1、0≤y1≤1、x1＋y1≤1；

所述第二半导体层包含Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，其中，0＜x2≤1、0≤y2≤1、x2＋y2≤1；

所述第三半导体层包含Al_x3In_y3Ga_1-x3-y3N，其中，0≤x3＜1、0≤y3≤1、x3＋y3≤1；

所述第四半导体层包含Al_x4In_y4Ga_1-x4-y4N，其中，0＜x4≤1、0≤y4≤1、x4＋y4≤1；

所述第五半导体层包含Al_x5In_y5Ga_1-x5-y5N，其中，0＜x5≤1、0≤y5≤1、x5＋y5≤1；

（x1、x3）≤x4≤（x2、x5）,

所述第四半导体层的Al的比例，从靠近所述基板的一侧开始朝向远离侧增加。

10.如权利要求1～9中任意一项所述的半导体元件，其中，

所述第二缓冲区的所述复合层，在所述第五半导体层上还具有第六半导体层，所述第六半导体层具有所述第三晶格常数与所述第五晶格常数之间的第六晶格常数。