[发明专利]具有氮化铝镓三元合金层和第二III族氮化物三元合金层的异质结的半导体器件

权利要求书

1.一种用于形成半导体器件(200、400)的方法，所述半导体器件包括布置在第二III族氮化物三元合金层(210、410)上的第一III族氮化物三元合金层(205、405)的异质结，所述方法包括：

确定(105)在所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的异质结的界面(207、407)处的极化强度差的绝对值应该小于或等于0.007C/m²或者极化强度差的绝对值应该大于或等于0.04C/m²；

确定(110)所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的III族氮化物元素的浓度范围，使得在所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的异质结的界面(207、407)处的极化强度差的绝对值小于或等于0.007C/m²或者极化强度差的绝对值大于或等于0.04C/m²；

从所确定的浓度范围中选择(115)所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的III族氮化物元素的特定浓度，使得在所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的异质结的界面(207、407)处的极化强度差的绝对值小于或等于0.007C/m²或者极化强度差的绝对值大于或等于0.04C/m²；以及

利用所选择的所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)的III族氮化物元素的特定浓度来形成(120)包括异质结的所述半导体器件(200、400)，

其中，所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)和所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)具有纤锌矿晶体结构，并且

其中，所述第一III族氮化物三元合金层(205、405)是氮化铝镓AlGaN；并且所述第二III族氮化物三元合金层(210、410)是氮化铟镓InGaN、氮化铟铝InAlN、氮化硼铝BAlN或氮化硼镓BGaN。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述第一III族氮化物三元合金层的自发极化强度和压电极化强度之和，以及基于所述第二III族氮化物三元合金层的自发极化强度和压电极化强度之和来确定所述第一III族氮化物三元合金层和所述第二III族氮化物三元合金层的III族氮化物元素的浓度范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其中

所述第一III族氮化物三元合金层包括Al_xGa_1-xN，

所述第二III族氮化物三元合金层包括In_yGa_1-yN，

所述第一III族氮化物三元合金层的自发极化强度以C/m²为单位，并且其等于0.0072x²-0.0127x+1.3389，以及

所述第二III族氮化物三元合金层的自发极化强度以C/m²为单位，并且其等于0.1142y²-0.2892y+1.3424。