[发明专利]一种HEMT外延结构及其制备方法在审
| 申请号： | 201811526198.1 | 申请日： | 2018-12-13 |
| 公开（公告）号： | CN109786454A | 公开（公告）日： | 2019-05-21 |
| 发明（设计）人： | 丁涛;周飚;胡加辉;李鹏 | 申请（专利权）人： | 华灿光电（浙江）有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/02;H01L21/335 |
| 代理公司： | 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 | 代理人： | 徐立 |
| 地址： | 322000 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 底层结构 第一表面 位错缺陷 生长 横向生长 外延结构 锥形凸起 制备 平行 光电技术领域 方向横向 方向移动 方向纵向 纵向生长 缓冲层 界面处 相接处 侧壁 衬底 位错 半导体 抵消 移动 | ||
1.一种HEMT外延结构，所述HEMT外延结构包括衬底及依次层叠在所述衬底上的AlN成核层、AlGaN缓冲层、GaN层、AlGaN势垒层与GaN盖层，其特征在于，
所述AlGaN缓冲层包括AlGaN底层结构与设置在所述AlGaN底层结构上的多个锥形凸起，所述多个锥形凸起均布在所述AlGaN底层结构上，所述衬底层叠所述AlN成核层的一个表面为第一表面，所述多个锥形凸起在所述第一表面上的投影均不重合。
2.根据权利要求1所述的HEMT外延结构，其特征在于，相邻的两个所述锥形凸起在所述第一表面上的投影上距离最近的两点之间的距离均为150～550nm。
3.根据权利要求2所述的HEMT外延结构，其特征在于，每个所述锥形凸起在所述第一表面上的投影上间隔最远的两点之间的距离均为100～500nm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的HEMT外延结构，其特征在于，所述锥形凸起的高度为100～500nm。
5.根据权利要求1～3任一项所述的HEMT外延结构，其特征在于，所述AlGaN底层结构的厚度为100～800nm。
6.根据权利要求1～3任一项所述的HEMT外延结构，其特征在于，所述AlGaN缓冲层中Al的组分为10～40％。
7.一种HEMT外延结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长AlN成核层；
在所述AlN成核层上生长AlGaN缓冲层，
对所述AlGaN缓冲层进行光刻操作，使所述AlGaN缓冲层的表面形成多个锥形凸起；
在所述AlGaN缓冲层上生长GaN层；
在所述GaN层上生长AlGaN势垒层；
在所述AlGaN势垒层上生长GaN盖层。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述对所述AlGaN缓冲层进行光刻操作包括：
在所述AlGaN缓冲层上涂覆一层光刻胶；
对所述光刻胶进行曝光显影，在光刻胶上形成图案，所述图案为多个均布的圆柱形图案；
对所述AlGaN缓冲层上没有覆盖光刻胶的部分进行刻蚀；
去除所述AlGaN缓冲层上的光刻胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，采用SF6、Ar、O2对所述AlGaN缓冲层进行刻蚀，通入反应腔内的SF6的流量为50～500sccm、通入反应腔内的Ar的流量为1～50sccm、通入反应腔内的O2的流量为1～50sccm。
10.根据权利要求7～9任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述AlN成核层上生长AlGaN缓冲层时，向反应腔内通入10～500sccm的Al源。
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