[发明专利]一种半导体超薄外延结构

权利要求书

1.一种半导体超薄外延结构，其特征在于，包括：

一衬底；

位于衬底上的第一导电类型外延层；

位于第一导电类型外延层上的应力调节层；所述应力调节层为多层多周期应力调节层；

位于多周期应力调节层上的发光层；

位于发光层上的第二导电类型外延层；

第一导电类型位错微调层，位于所述多层多周期应力调节层顶部表面且位于所述发光层底部；所述多层多周期应力调节层中、所述第一导电类型位错微调层中均掺杂有第一导电类型掺杂元素；所述第一导电类型位错微调层中第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度大于所述多层多周期应力调节层中的第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述发光层为多层多周期量子阱发光层。

3.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型位错微调层中的第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度为所述多层多周期应力调节层中的第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度的10倍或以上。

4.根据权利要求3所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型位错微调层中的第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度为1E18～5E18atoms/cm³；所述多层多周期应力调节层中的第一导电类型掺杂元素的掺杂浓度为1E17～3E17atoms/cm³。

5.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型掺杂元素为Si。

6.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型位错微调层的厚度小于所述多层多周期应力调节层的厚度。

7.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型位错微调层的厚度为1～100nm，所述第一导电类型位错微调层的材料为GaN、AlGaN、AlInGaN的一种或多种复合。

8.根据权利要求2所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述多层多周期应力调节层由多个应力调节单元堆叠而成，每一个应力调节单元包括两层成分相同但含量不同的第一应力调节层和第二应力调节层。

9.根据权利要求8所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，第一应力调节层的化学式为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N，其中，x1不大于0.5，y1不大于0.5；第二应力调节层的化学式为Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N，其中，x2不大于0.5，y2不大于0.5。

10.根据权利要求8所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一应力调节层的禁带宽度大于所述第二应力调节层的禁带宽度。

11.根据权利要求8所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型位错微调层的厚度大于或等于所述第二应力调节层的厚度。

12.根据权利要求8所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一应力调节层的厚度为2～20nm，第二应力调节层的厚度为1～3nm。

13.根据权利要求1所述的半导体超薄外延结构，其特征在于，所述第一导电类型外延层从下往上依次包括第一导电类型第一外延层、第一导电类型第二外延层，位于第一导电类型第一外延层与第一导电类型第二外延层之间的电子流扩散层。