[发明专利]III‑V族氮化物生长用复合衬底、器件结构及制备方法

权利要求书

1.一种III-V族氮化物生长用复合衬底的制备方法，其特征在于，所述III-V族氮化物生长用复合衬底的制备方法包括以下步骤：

1)提供生长衬底；

2)在所述生长衬底表面形成氮化物缓冲层；

3)在所述氮化物缓冲层表面形成半导体介质层；

4)在所述半导体介质层内形成通孔，以将所述半导体介质层分为若干个生长区域；各所述生长区域内的所述半导体介质层内均包括若干个所述通孔，所述通孔暴露出所述氮化物缓冲层，各所述生长区域内的相邻所述通孔的间距小于相邻所述生长区域的间距。

2.根据权利要求1所述的III-V族氮化物生长用复合衬底的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述半导体介质层的材料包括SiO₂、SiN或SiON_x中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的III-V族氮化物生长用复合衬底的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述生长区域的横向尺寸为0.01mm～2mm，相邻所述生长区域的间距为10μm～50μm；各所述生长区域内的所述通孔的形状为圆柱形、方柱形或三角柱形；所述通孔的横向尺寸为0.1μm～10μm，相邻所述通孔的间距为0.1μm～5μm。

4.根据权利要求1所述的III-V族氮化物生长用复合衬底的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述生长区域呈周期性间隔分布，各所述生长区域内的所述通孔呈周期性间隔分布。

5.一种III-V族氮化物生长用复合衬底，其特征在于，所述III-V族氮化物生长用复合衬底包括：

生长衬底；

氮化物缓冲层，位于所述生长衬底表面；

半导体介质层，位于所述氮化物缓冲层表面；所述半导体介质层包括若干个生长区域，各所述生长区域内的所述半导体介质层内均设有若干个通孔，所述通孔暴露出所述氮化物缓冲层；各所述生长区域内的相邻所述通孔的间距小于相邻所述生长区域的间距。

6.根据权利要求1所述的III-V族氮化物生长用复合衬底，其特征在于：所述半导体介质层的材料包括SiO₂、SiN或SiON_x中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的III-V族氮化物生长用复合衬底，其特征在于：所述生长区域的横向尺寸为0.01mm～2mm，相邻所述生长区域的间距为10μm～50μm；各所述生长区域内的所述通孔的形状为圆柱形、方柱形或三角柱形；所述通孔的横向尺寸为0.1μm～10μm，相邻所述通孔的间距为0.1μm～5μm。

8.根据权利要求5所述的III-V族氮化物生长用复合衬底，其特征在于：所述生长区域呈周期性间隔分布，各所述生长区域内的所述通孔呈周期性间隔分布。

9.一种器件结构的制备方法，其特征在于，所述器件结构的制备方法包括以下步骤：

1)采用如权利要求1至4中任一项所述的制备方法制备III-V族氮化物生长用复合衬底；

2)在所述生长区域内形成外延过渡层，所述外延过渡层填满所述通孔，并覆盖所述生长区域内的所述半导体介质层；

3)在所述外延过渡层表面形成N型外延层；

4)在所述N型外延层表面形成量子阱层；

5)在所述量子阱层表面形成P型外延层；

6)在所述N型外延层表面形成N电极，并在所述P型外延层表面形成P电极。

10.根据权利要求9所述的器件结构的制备方法，其特征在于：所述外延过渡层为单层结构，包括GaN层、AlGaN层、AlN层、InGaN层、AlInGaN层、N型半导体材料层或P型半导体材料层。

11.根据权利要求9所述的器件结构的制备方法，其特征在于：所述外延过渡层为两层或多层叠层结构，包括GaN层、AlGaN层、AlN层、InGaN层、AlInGaN层、N型半导体材料层或P型半导体材料层中的至少两种。