[发明专利]一种氮化镓半导体外延及其制备方法与功率及射频器件在审
| 申请号： | 202210388011.6 | 申请日： | 2022-04-13 |
| 公开（公告）号： | CN114784089A | 公开（公告）日： | 2022-07-22 |
| 发明（设计）人： | 游正璋;方照诒;黄博崇 | 申请（专利权）人： | 闽都创新实验室 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/20 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 赵颖 |
| 地址： | 350108 福建省福州市*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氮化 半导体 外延 及其 制备 方法 功率 射频 器件 | ||
1.一种氮化镓半导体外延，其特征在于，所述氮化镓半导体外延包括层叠设置的衬底、缓冲层和应力调节层；
所述缓冲层包括半导体材料；
所述半导体材料包括AlN和/或AlInN。
2.根据权利要求1所述的氮化镓半导体外延，其特征在于，所述缓冲层包括掺杂材料；
优选地，所述掺杂材料包括含有元素碳、铍、镁及铁中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述掺杂材料在缓冲层中的掺杂浓度为1.0×E17～1.0×E19atoms/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的氮化镓半导体外延，其特征在于，所述衬底包括Al2O3、GaN、AlN、Si、GaO或SiC中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述应力调节层包括AlN、GaN、AlGaN或AlInGaN中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的氮化镓半导体外延，其特征在于，所述衬底的厚度为300μm以上；
优选地，所述缓冲层的厚度为1～1000nm；
优选地，所述应力调节层的厚度为1～30μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述氮化镓半导体外延的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在衬底的表面生长缓冲层；
(2)在所得缓冲层的表面生长应力调节层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述生长的温度为500～1200℃；
优选地，步骤(1)所述生长的反应腔压力为20～500torr。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述生长的温度为500～1200℃；
优选地，步骤(2)所述生长的反应腔压力为20～500torr；
优选地，步骤(2)所述生长的TMAl流量为10～400sccm；
优选地，步骤(2)所述生长在通入氨气的条件下进行；
优选地，所述氨气的流量为0.5～100slm。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在温度为500～1200℃，反应腔压力为20～500torr，在衬底的表面生长缓冲层；
(2)在温度为500～1200℃，反应腔压力为20～500torr，TMAl流量为10～400sccm的条件下，通入流量为0.5～100slm的氨气，在所得缓冲层的表面生长应力调节层。
9.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件含有如权利要求1-4任一项所述的氮化镓半导体外延。
10.一种射频器件，其特征在于，所述射频器件含有如权利要求1-4任一项所述的氮化镓半导体外延。
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