[发明专利]氮化物半导体外延叠层结构及其功率元件

权利要求书

1.一种氮化物半导体外延叠层结构，其特征在于，包含：

硅基板；

含铝成核层，包含铝组成比例，配置于该硅基板上；

缓冲结构，配置于该含铝成核层上，依序包含：

第一超晶格外延结构；

第一氮化镓系层，配置于该第一超晶格外延结构上；以及

第二超晶格外延结构，配置于该第一氮化镓系层上；

通道层，配置于该缓冲结构上；以及

阻挡层，配置该通道层上；

其中，该第一超晶格外延结构包含第一平均铝组成比例，该第一氮化镓系层包含第一铝组成比例，该第二超晶格外延结构包含第二平均铝组成比例；

其中，该含铝成核层的铝组成比例≥该第一平均铝组成比例该第一铝组成比例该第二平均铝组成比例。

2.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该第一超晶格外延结构由多个氮化铝超晶格层及多个氮化铝镓超晶格层交互堆叠；其中，该第二超晶格外延结构由多个氮化铝镓超晶格层及多个氮化镓超晶格层交互堆叠。

3.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该通道层为氮化镓层，且该阻挡层为氮化铝镓层。

4.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，还包含氮化铝镓后阻挡层位于该通道层与该缓冲结构之间。

5.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，还包含第二氮化镓系层位于该第二超晶格外延结构上，该第二氮化镓系层包含第二铝组成比例，且该第一铝组成比例大于该第二铝组成比例。

6.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该第一超晶格外延结构及/或该第二超晶格外延结构中分别包含有掺杂物。

7.如权利要求5所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该第一氮化镓系层及/或该第二氮化镓系层中分别包含有掺杂物。

8.如权利要求6或7中任一所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该掺杂物包含铁或碳至少其中之一。

9.如权利要求1所述的氮化物半导体外延叠层结构，其中，该第一氮化镓系层的厚度大于1000纳米。

10.一种功率元件，其特征在于，包含：

如权利要求1～9中任一所述的氮化物半导体外延叠层结构；及

源极电极、栅极电极、及漏极电极，或阴极及阳极分别配置于该氮化物半导体外延叠层结构上；

其中，该栅极电极位于该源极电极及该漏极电极之间。