[发明专利]半导体材料

权利要求书

1.一种半导体晶片，作为用于形成发光二极管或太阳能电池的支撑物使用，由以下组成：

硅衬底；

所述硅衬底上的AlN层；

在所述AlN层上的第一AlGaN层；

在所述第一AlGaN层上的第二AlGaN层；

在所述第二AlGaN层上的GaN层；以及

在所述第一AlGaN层和所述第二AlGaN层之间的多个晶体GaN岛；

其特征在于，所述第一AlGaN层包括Al_x(Ga)_(1-x)N，其中，x在0.6>x>0.4的范围内；和所述第二AlGaN层包括Al_y(Ga)_(1-y)N，其中，y在0.4>y>0.1的范围内。

2.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中，所述硅衬底由硅和不可避免的杂质组成。

3.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，跨越所述第一AlGaN层形成所述多个晶体GaN岛的层。

4.根据权利要求3所述的半导体晶片，其中，所述晶体GaN岛的层具有10nm至100nm的最大厚度。

5.根据权利要求3所述的半导体晶片，其中，所述多个晶体GaN岛具有10⁸cm^-2至10¹²cm^-2的密度。

6.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述GaN层是充分融合的。

7.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述第一AlGaN层和/或所述第二AlGaN层是成分梯度的，使得铝的量跨越所述第一AlGaN层和/或所述第二AlGaN层的厚度远离所述硅衬底而降低。

8.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述GaN层是未掺杂的。

9.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中：

所述硅衬底的厚度是从275μm至1000μm；和/或

所述AlN层的厚度是从10nm-300nm；和/或

所述第一AlGaN层的厚度是从100nm至1500nm；和/或

所述第二AlGaN层的厚度是从50nm至2000nm；和/或

所述GaN层的厚度是从50nm至5000nm。

10.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述晶片具有至少6英寸的直径。

11.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述晶片具有至少8英寸的直径。

12.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述晶片具有至少10英寸的直径。

13.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中，所述晶片具有至少12英寸的直径。

14.一种LED或太阳能电池，包括前述权利要求中任一项所述的半导体晶片。

15.根据权利要求14所述的LED或太阳能电池，包括在所述晶片的GaN层上的n-掺杂的GaN层或p-掺杂的GaN层。

16.根据权利要求15所述的LED或太阳能电池，其中，所述n-掺杂的GaN层是利用硅或锗n-掺杂的。

17.根据权利要求16所述的LED或太阳能电池，进一步包括在所述GaN层上形成的多量子阱MQW层，并且其中，MQW层的厚度是从10至100nm。