[发明专利]在异质基底上的第III族氮化物缓冲层结构的p型掺杂

权利要求书

1.在硅基底(110,210,310,510)上的外延第III族氮化物缓冲层结构(100,200,500)，其中所述缓冲层结构(100,200,500)包括至少一个应力管理层序列(S)，所述应力管理层序列包括位于第一和第二第III族氮化物层(120,140,220,240,320,340,520,540)之间及与第一和第二第III族氮化物层(120,140,220,240,320,340,520,540)相邻的间层结构(130,230,330,530)，其中所述间层结构(130,230,330,530)包含具有比所述第一和第二第III族氮化物层(120,140,220,240,320,340,520,540)的材料更大的带隙的第III族氮化物间层材料，及其中p型掺杂剂浓度分布由至少1×10¹⁸cm^-3开始在由所述间层结构(130,230,330,530)至所述第一和第二第III族氮化物层(120,140,220,240,320,340,520,540)的过渡中降低至少2倍，

其中所述第一第III族氮化物层(120,220,320,520)的厚度在300nm和2000nm之间，所述第二第III族氮化物层(140,240,340,540)的厚度在300nm和1500nm之间，

其特征在于，

所述间层结构(130,230,330,530)包括三个不同的层，第一第III族氮化物间层位于第二和第三第III族氮化物间层之间及与第二和第三第III族氮化物间层（535,536,537）相邻，其中这些层的厚度在20nm和200nm之间，

所述第二和第三第III族氮化物间层(536,537)由GaN制成，及其中所述第一第III族氮化物间层(535)由AlGaN组成，及

所述第一第III族氮化物间层(535)具有恒定的铝含量或者具有由所述第二第III族氮化物间层(536)至所述第三第III族氮化物间层(537)增大的铝含量梯度。

2.根据权利要求1的缓冲层结构(100,200,500)，其中所述p型掺杂剂浓度分布在由所述间层结构(130,230,330,530)至所述第一和第二第III族氮化物层(120,140,220,240,320,340,520,540)的过渡中降低至少一个数量级或者降低至少两个数量级。

3.根据权利要求1的缓冲层结构(100,200,500)，其中所述第一第III族氮化物间层(535)的铝含量由与所述第二第III族氮化物间层(536)的界面处的10％升高至与所述第三第III族氮化物间层(537)的界面处的70％。

4.根据权利要求3的缓冲层结构(100,200,500)，其中在整个间层结构(130,230,330,530)中，因此在所有三个第III族氮化物间层(535,536,537)中，由p型掺杂导致的空穴浓度是恒定的。

5.根据权利要求3的缓冲层结构(100,200,500)，其中在整个间层结构(130,230,330,530)中，因此在所有三个第III族氮化物间层(535,536,537)中，由p型掺杂导致的空穴浓度为1×10¹⁸cm^-3。

6.根据权利要求1至5之一的缓冲层结构(100,200,500)，其中所述p型掺杂剂是碳或镁或碳与镁的组合。

7.根据权利要求1至5之一的缓冲层结构(100,200,500)，其包括至少两个应力管理层序列(S)，其中位于相对于所述基底(110,210,310,510)比第一应力管理层序列(S)更大距离处的第二应力管理层序列(S)具有第二间层结构(130,230,330,530)。

8.第III族氮化物器件，其包括在硅基底上的根据权利要求1至7之一的外延第III族氮化物缓冲层结构(100,200,500)。

9.根据权利要求8的第III族氮化物器件，其特征在于，所述第III族氮化物器件是晶体管。