[发明专利]一种半导体异质结构制备方法及其用途

权利要求书

1.一种半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

提供一衬底；

于所述衬底上形成一成核层；

于所述成核层上形成第一缓冲层；

于所述第一缓冲层上形成第二缓冲层；

于所述第一缓冲层上形成一沟道层；以及，

于所述沟道层上形成一势垒层，所述势垒层和所述沟道层构成异质结构；

其中，所述第一缓冲层具有第一掺杂浓度，所述第二缓冲层具有第二掺杂浓度，所述第一掺杂浓度大于所述第二掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括，于所述沟道层和所述势垒层之间形成一插入层的步骤，所述势垒层、所述插入层和所沟道层一起构成异质结构；所述插入层的材料包括氮化铝。

3.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括，于所述成核层和所述第一缓冲层之间形成一控制层的步骤；所述控制层的材料包括铝镓氮，所述控制层的材料的化学通式为Al_xGa_1-xN，其中，0.1≤x≤1。

4.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述衬底包括硅衬底或碳化硅衬底；所述成核层的材料包括铝镓氮或氮化铝；所述第一缓冲层的材料包括氮化镓或铝镓氮；所述第二缓冲层的材料包括氮化镓或铝镓氮；所述沟道层的材料包括氮化镓或铟镓氮；所述势垒层的材料包括铝镓氮或铟铝氮。

5.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

于所述成核层上通过原位外延掺杂的方式形成所述第一缓冲层；

于所述第一缓冲层上通过原位外延掺杂的方式形成所述第二缓冲层。

6.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

于所述成核层上形成第一缓冲材料层，通过离子注入工艺工艺或热扩散工艺向所述第一缓冲材料层中注入掺杂元素，以形成所述第一缓冲层；

于所述第一缓冲层上形成第二缓冲材料层，通过离子注入工艺热扩散工艺向所述第二缓冲材料层中注入掺杂元素，以形成所述第二缓冲层。

7.根据权利要求1所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括，于所述第一缓冲层和所述第二缓冲层之间至少形成一第三缓冲层；所述第三缓冲层具有第三掺杂浓度，所述第三掺杂浓度介于所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度之间。

8.根据权利要求1～7任意一项所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述第一缓冲层和所述第二缓冲层中的掺杂元素包括碳元素或铁元素。

9.根据权利要求8所述半导体异质结构制备方法，其特征在于，所述第一掺杂浓度大于1x10¹⁹原子/cm³，所述第二掺杂浓度为1x10¹⁸原子/cm³～1x10¹⁹原子/cm³。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的半导体异质结构制备方法的用途，其特征在于，所述半导体异质结构制备方法应用于异质结构高迁移率晶体管的制作。