[发明专利]磷砷化镓包覆材料在砷化镓衬底上的外延生长

权利要求书

1.一种制造基于GaAs的半导体器件结构的方法，包括：

(a)通过在具有第一类型掺杂的半导体衬底上生长具有第一类型掺杂的半导体器件结构的元件，并且以生长所述器件的最终的基于GaAs的层结束，在反应室中进行生长工艺；

(b)通过在所述生长工艺期间形成的最终的基于GaAs的层上沉积含荧光体材料覆盖层，进行覆盖工艺，其中，所述含荧光体材料覆盖层防止所述半导体器件结构的元件在暴露于大气条件时氧化；

(c)通过使用高温解吸来选择性地分解所述含荧光体材料覆盖层，进行分解工艺；以及

(d)进行再生长工艺，在所述再生长工艺中，使所述基于GaAs的半导体器件结构的其它层生长。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述分解工艺之后且在制造所述半导体器件结构的另外层之前，在所述最终的基于GaAs的层上形成接触层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体衬底容纳在其上制造有半导体器件的半导体晶片上。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过分子束外延(MBE)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)来进行所述半导体器件结构的元件的生长。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含荧光体材料覆盖层包括选自以下含荧光体材料的组中的层：二元GaP；三元InGaP、AlGaP、InAlP、AlAsP和四元InGaAsP、InAlAsP。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含荧光体材料覆盖层包括约5～100nm厚的层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含荧光体材料覆盖层的所述高温解吸在约500～900℃的温度下进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含荧光体材料覆盖层的所述高温解吸在叔丁基砷(TBAs)流或AsH₃流下进行。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含荧光体材料覆盖层的解吸响应于所述反应室中V族荧光体的缺乏而发生，引起所述含荧光体材料覆盖层的不稳定，所述不稳定导致分解和蒸发。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述含荧光体材料覆盖层下的所述半导体层保持稳定并且不分解。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述覆盖工艺与所述分解工艺之间，从所述反应室中去除其上是半导体器件结构的生长元件的所述半导体衬底。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，在半导体器件制造期间，所述覆盖工艺、分解工艺和再生长工艺能够在所述半导体衬底上重复多次。

13.一种制造半导体光电器件结构的方法，包括：

(a)通过使具有第一类型掺杂的分布式布拉格反射器(DBR)堆叠体生长在同样具有第一类型掺杂的半导体衬底上，并且以生长最终的基于GaAs的层结束，在反应室中进行生长工艺；

(b)通过将含荧光体材料覆盖层沉积在所述分布式布拉格反射器(DBR)上，进行覆盖工艺，其中，所述含荧光体材料覆盖层防止所述DBR在暴露于大气条件下形成氧化物；

(c)通过使用高温解吸来选择性地分解所述含荧光体材料覆盖层，进行分解工艺；以及

(d)进行再生长工艺，在所述再生长工艺中，制造半导体光电器件的其它层。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述分解工艺之后且在制造所述半导体器件结构的另外层之前，在所述最终的基于GaAs的层上形成接触层。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述半导体衬底容纳在其上制造有半导体光电器件的半导体晶片上。