[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造包括III-V化合物半导体层叠体的半导体元件的方法，所述方法包括：

通过金属有机气相外延法形成多量子阱的步骤，在所述多量子阱中，在GaSb衬底上交替地堆叠GaSb层和InAs层，

其中，在形成多量子阱的步骤中，将InSb膜形成在所述InAs层的下表面侧和上表面侧中的至少一个上以至与所述InAs层相接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

在形成多量子阱的步骤中，在所述InAs层的生长之后设置有第一生长中断期，该第一生长中断期为3秒以上且25秒以下，并且在该第一生长中断期期间不供应As源。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

在所述第一生长中断期的部分或整个持续期间供应Sb源。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

在所述InAs层的生长之前设置有第二生长中断期，该第二生长中断期为3秒以上且25秒以下，并且在该第二生长中断期期间不供应Sb源。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

在所述第二生长中断期的部分或整个持续期间供应As源。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

在430℃以上且500℃以下的生长温度下，仅用金属有机源来生长所述多量子阱。

7.根据权利要求1或2所述的方法，除形成用作第一多量子阱的多量子阱的步骤之外，所述方法进一步包括：

形成第二多量子阱的步骤，该步骤在形成所述第一多量子阱的步骤之前、之后或期间来被执行，在所述第二多量子阱中交替地堆叠GaSb层和InAs层以至彼此接触，

其中，所述第二多量子阱在所述InAs层的下表面侧或上表面侧上不包含任何InSb膜。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

测量用于估计所述第一多量子阱的层厚度和所述第二多量子阱的层厚度的X射线衍射信号的步骤，该步骤在所述第一多量子阱和所述第二多量子阱的形成之后来被执行。

9.一种半导体元件，其包括有形成在III-V化合物半导体衬底上的III-V化合物半导体，所述半导体元件包括：

缓冲层，所述缓冲层被设置在所述衬底上；

第一多量子阱，所述第一多量子阱被设置在所述缓冲层上，所述第一多量子阱包括被交替地堆叠的GaSb层和InAs层以及被设置在所述InAs层的下表面侧或上表面侧上以至与所述InAs层相接触的应变补偿层；和

第二多量子阱，所述第二多量子阱包括被交替地堆叠以至彼此接触的GaSb层和InAs层，所述第二多量子阱在所述InAs层的下表面侧或上表面侧上不包含任何应变补偿层。

10.根据权利要求9所述的半导体元件，其中，

所述第二多量子阱具有等于或小于临界厚度的厚度。

11.根据权利要求9或10所述的半导体元件，其中，

所述第二多量子阱包括4个以上且10个以下的InAs层和GaSb层的周期。

12.根据权利要求9或10所述的半导体元件，其中，

所述衬底是GaSb衬底。

13.根据权利要求9或10所述的半导体元件，其中，

所述缓冲层是GaSb层，并且所述衬底由GaSb或由不是GaSb的III-V化合物半导体形成。

14.根据权利要求9或10所述的半导体元件，其中，

所述应变补偿层包含InSb、InAsSb或InGaSb。