[发明专利]氮化物半导体结构

摘要

本发明提供一种氮化物半导体结构，其包括基板、被覆层、成核层、过渡层以及复合缓冲结构。被覆层位于基板上。成核层位于基板与被覆层之间。过渡层位于成核层与被覆层之间，其中过渡层为AlxGaN层。复合缓冲结构位于过渡层与被覆层之间。复合缓冲结构包括第一复合缓冲层，其中第一复合缓冲层包括相互交叠的多个第一AlyGaN层以及多个第一GaN层，且x等于y。因此可避免由于氮化铝的长时间磊晶而造成产能降低的问题，并减缓顶GaN层(即氮化物半导体层)与基板之间因晶格与热膨胀系数不匹配所产生的应力，从而克服前述两者之间缺陷过多的缺点。 1

主权项

1.一种氮化物半导体结构，其特征在于，包括：

基板；

被覆层，位于所述基板上；

成核层，位于所述基板与所述被覆层之间；

过渡层，位于所述成核层与所述被覆层之间，其中所述过渡层为Al_xGaN层；以及

复合缓冲结构，位于所述过渡层与所述被覆层之间，所述复合缓冲结构包括：

第一复合缓冲层，其中所述第一复合缓冲层包括相互交叠的多个第一Al_yGaN层以及多个第一GaN层，且x等于y；以及

第二复合缓冲层，位于所述第一复合缓冲层与所述过渡层之间，所述第二复合缓冲层包括相互交叠的多个第二Al_yGaN层以及多个第二GaN层，

其中，所述第一Al_yGaN层的厚度为a1，所述第一GaN层的厚度为b1，所述第二Al_yGaN层的厚度为a2，且所述第二GaN层的厚度为b2，其中a1、b1、a2以及b2满足下列关系式：

a1/(a1+b1)<a2/(a2+b2)。

2.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述成核层的厚度介于50纳米至3000纳米之间。

3.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述成核层包括氮化铝层。

4.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述成核层包括碳化硅层。

5.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，各所述第一Al_yGaN层的厚度彼此相同，各所述第一GaN层的厚度彼此相同，且所述多个第一Al_yGaN层的层数等于所述多个第一GaN层的层数。

6.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，各所述第二Al_yGaN层的厚度彼此相同，各所述第二GaN层的厚度彼此相同，所述多个第二Al_yGaN层的层数等于所述多个第二GaN层的层数。

7.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，0<x<0.5。

8.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，还包括：

顶GaN层，位于所述第一复合缓冲层与所述被覆层之间，所述顶GaN层的厚度大于各所述第一GaN层的厚度。

9.根据权利要求8所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述顶GaN层的厚度介于10纳米至2500纳米之间。

10.根据权利要求8所述的氮化物半导体结构，其特征在于，还包括：

阻障层，位于所述顶GaN层与所述被覆层之间。

11.根据权利要求10所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述阻障层的厚度介于5纳米至40纳米之间。

12.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述被覆层的厚度介于1纳米至5纳米之间。

13.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述基板的材料包括硅、氧化铝或玻璃。

14.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述基板为图案化基板。

15.根据权利要求1所述的氮化物半导体结构，其特征在于，所述过渡层的厚度介于50纳米至2000纳米之间。