[发明专利]用于ACLED的硅衬底上的氮化镓LED与氮化铝镓/氮化镓器件的集成

权利要求书

1.一种用于制造外延结构的方法，包括：

提供衬底和衬底的第一侧之上的异质结堆叠，异质结堆叠包括衬底的第一侧之上的无掺杂氮化镓（GaN）层和无掺杂GaN层上的掺杂氮化铝镓（AlGaN）层；以及

在衬底的第二侧之上形成GaN发光二极管堆叠，GaN发光二极管堆叠包括衬底的第二侧之上的n型GaN层、n型GaN层之上的n型GaN/氮化铟镓（InGaN）多量子阱（MQW）结构、n型GaN/InGaN MQW结构之上的p型AlGaN层，以及p型AlGaN层之上的p型GaN层,

处理异质结堆叠以形成耦合到发光二极管堆叠的一个或多个器件，一个或多个器件选择形成包括AlGaN/GaN异质结场效应晶体管（HFET）和AlGaN/GaN肖特基二极管的组。

2.权利要求1所述的方法，其中：

衬底是硅衬底；

提供衬底和衬底的第一侧之上的异质结堆叠包括：

在衬底的第一侧之上形成第一应变改造堆叠，第一应变改造堆叠调节硅与GaN之间的应变；以及

在第一应变改造堆叠之上形成异质结堆叠；并且

所述方法还包括在衬底的第二侧之上形成第二应变改造堆叠，GaN发光二极管堆叠形成在第二应变改造堆叠之上，

其中：

第一应变改造堆叠包括：

衬底的第一侧之上的第一GaN层；以及

第一GaN层上的第一氮化铝（AlN）应变释放层；并且

第二应变改造堆叠包括：

衬底的第二侧之上的第二GaN层；以及

第二GaN层上的第二AlN应变释放层。

3.权利要求2所述的方法，还包括：

在衬底的第一侧之上形成第一无掺杂AlN缓冲层；以及

在第一无掺杂AlN缓冲层之上形成第一无掺杂AlGaN层，其中第一应变改造堆叠形成在第一无掺杂AlGaN层之上；

在衬底的第二侧之上形成第二无掺杂AlN缓冲层；以及

在第二无掺杂AlN缓冲层之上形成第二无掺杂AlGaN层，其中第二应变改造堆叠形成在第二无掺杂AlGaN层之上。

4.权利要求3所述的方法，还包括在第一应变改造堆叠与异质结堆叠之间，形成非导电GaN层。

5.权利要求1所述的方法，其中衬底包括蓝宝石衬底，所述方法还包括：

在衬底的第一侧之上形成第一GaN或者AlN成核层；

在GaN或者AlN成核层之上形成非导电GaN层，其中异质结堆叠形成在非导电GaN层之上；以及

在衬底的第二侧之上形成第二GaN或者AlN成核层，其中GaN发光二极管堆叠形成在第二GaN或者AlN缓冲层之上。

6.权利要求1所述的方法，其中衬底包括碳化硅（SiC）衬底，所述方法还包括：

在衬底的第一侧之上形成第一AlN或者AlGaN成核层；

在第一AlN或者AlGaN缓冲层之上形成非导电GaN层，异质结堆叠形成在非导电GaN层之上；以及

在衬底的第二侧之上形成第二AlN或者AlGaN成核层，GaN发光二极管堆叠形成在第二AlN或者AlGaN成核层之上。

7.权利要求1所述的方法，其中衬底包括GaN衬底，所述方法还包括在衬底的第一侧之上形成非导电GaN层，异质结堆叠形成在非导电GaN层之上。

8.权利要求1所述的方法，其中所述处理异质结堆叠包括：

形成接触无掺杂GaN层的用于AlGaN/GaN HFET的源极；

形成接触无掺杂GaN层的用于AlGaN/GaN HFET的漏极；

形成接触掺杂AlGaN层的用于AlGaN/GaN HFET的栅极；

形成接触掺杂AlGaN层的用于AlGaN/GaN肖特基二极管的阳极；以及

形成接触无掺杂GaN层的用于AlGaN/GaN肖特基二极管的阴极。