本发明专利技术提供一种半导体结构，包括基板、第一未掺杂半导体层、第二未掺杂半导体层以及至少一掺杂中间层。第一未掺杂半导体层配置于基板上。第二未掺杂半导体层配置于第一未掺杂半导体层上。掺杂中间层配置于第一未掺杂半导体层与第二未掺杂半导体层之间。掺杂中间层的化学通式为InxAlyGa1-x-yN，且0≤x≤1，0≤y≤1。因此，本发明专利技术提供的半导体结构能减少晶格差排在厚度方向上的延伸现象且能降低缺陷密度，并改善材料在成长过程中的翘曲情形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体结构，尤其涉及一种具有应力缓冲中间层的半导体结构。
技术介绍
随着半导体科技的进步，现今的发光二极管已具备了高亮度的输出，加上发光二极管具有省电、体积小、低电压驱动以及不含汞等优点，因此发光二极管已广泛地应用在显示器与照明等领域。一般而言，发光二极管芯片采用宽能隙半导体材料，如氮化镓(GaN)等材料，来进行制作。然而，除了热膨胀系数以及化学性质的不同外，氮化镓与异质基板的晶格常数(lattice constant)也具有无法忽视的差异。所以，在异质基板上成长的氮化镓会因为晶格不匹配(lattice mismatch)而产生晶格差排(dislocat1n)的现象，且晶格差排又会沿着氮化镓层的厚度方向而延伸。再者，也由于氮化镓与异质基板的晶格不匹配的原因，氮化镓材料相对于异质基板会产生极大的结构应力，其中随着成长厚度越厚时，所累积的应力就越大，当超过某一临界值，材料层就无法承受此应力，而必须以其他形式来释放应力。此外，材料在成长过程中也会产生翘曲情形或龟裂。如此一来，除了会造成磊晶上的缺陷而使得发光二极管的发光效率降低，并且导致使用寿命缩短之外，也无法成长很厚的氮化镓。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体结构，其能减少晶格差排在厚度方向上的延伸现象且能降低缺陷密度，并改善材料在成长过程中的翘曲情形。本专利技术的半导体结构，其包括基板、第一未掺杂半导体层、第二未掺杂半导体层以及至少一掺杂中间层。第一未掺杂半导体层配置于基板上。第二未掺杂半导体层配置于第一未掺杂半导体层上。掺杂中间层配置于第一未掺杂半导体层与第二未掺杂半导体层之间。掺杂中间层的化学通式为Ir^AlyGai xyN，且1,0 ^ y ^ 1。在本专利技术的一实施例中，上述的至少一掺杂中间层为复数层掺杂中间层，且任两相邻的掺杂中间层相隔一间隔距离。在本专利技术的一实施例中，上述每一掺杂中间层的厚度不相同。在本专利技术的一实施例中，上述的第一未掺杂半导体层与第二未掺杂半导体层分别为II1-V族元素半导体层。在本专利技术的一实施例中，上述的II1-V族元素半导体层包括氮化镓层、氮化铝铟镓层或砷化镓层。在本专利技术的一实施例中，上述的掺杂中间层的形成温度低于第一未掺杂半导体层的形成温度与第二未掺杂半导体层的形成温度。在本专利技术的一实施例中，上述的第一未掺杂半导体层的形成温度低于第二未掺杂半导体层的形成温度。在本专利技术的一实施例中，上述的掺杂中间层的形成温度介于600°C至1100°C之间。在本专利技术的一实施例中，上述的第一未掺杂半导体层的形成温度介于800°C至1200 °C 之间。在本专利技术的一实施例中，上述的第二未掺杂半导体层的形成温度介于900°C至1300 °C 之间。在本专利技术的一实施例中，上述的掺杂中间层的厚度介于1纳米至500纳米之间。在本专利技术的一实施例中，上述的掺杂中间层具有掺杂元素，且掺杂元素为四族元素。在本专利技术的一实施例中，上述的四族元素包括碳、锗或硅。在本专利技术的一实施例中，上述的掺杂中间层的掺杂浓度为5xl016/cm3至5x10 20/3cm ο基于上述，本专利技术的半导体结构于第一未掺杂半导体层与第二未掺杂半导体层之间配置掺杂中间层，藉此来降低晶格差排在厚度方向上的延伸现象及降低缺陷密度，进而改善材料在成长过程中的翘曲情形，提升整体半导体结构的品质。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。【附图说明】图1为本专利技术的一实施例的一种半导体结构的剖面示意图；图2为本专利技术的另一实施例的一种半导体结构的剖面示意图。附图标记说明:100、100a:半导体结构；110:基板；120:缓冲层；130:第一未掺杂半导体层；140:第二未掺杂半导体层；150、150al、150a2:掺杂中间层；160:第三未掺杂半导体层；T:厚度；S:间隔距离。【具体实施方式】图1为本专利技术的一实施例的一种半导体结构的剖面示意图。请参考图1，在本实施例中，半导体结构100包括基板110、第一未掺杂半导体层130、第二未掺杂半导体层140以及掺杂中间层150。第一未掺杂半导体层130配置于基板110上。第二未掺杂半导体层140配置于第一未掺杂半导体层130上。掺杂中间层150配置于第一未掺杂半导体层130与第二未掺杂半导体层140之间。其中，本实施例的半导体结构100还可包括缓冲层120配置于基板110与第一未掺杂半导体层130之间，以减缓第一未掺杂半导体层130与基板110之间的应力。详细来说，本实施例的基板110的材料例如是硅、蓝宝石、碳化硅、砷化镓或氮化铝，但不以此为限。第一未掺杂半导体层130例如是氮化镓层、氮化铝铟镓层、砷化镓层或其他II1-V族元素半导体层。第一未掺杂半导体层130可为单层结构层或多层结构层，于此并不为限。第二未掺杂半导体层140例如是氮化镓层、氮化铝铟镓层、砷化镓层或其他II1-V族元素半导体层。第二未掺杂半导体层140也可为单层结构层或多层结构层。此处，第一未掺杂半导体层130以及第二未掺杂半导体层140皆是以单层的氮化镓层作为举例说明，但并不以此为限。更具体来说，本实施例的掺杂中间层150的形成温度低于第一未掺杂半导体层130的形成温度以及第二未掺杂半导体层140的形成温度，且第一未掺杂半导体层130的形成温度低于第二未掺杂半导体层140的形成温度。其中，掺杂中间层150的形成温度，较佳地，介于600°C至1100°C之间，第一未掺杂半导体层130的形成温度，较佳地，介于800°C至1200°C之间，而第二未掺杂半导体层140的形成温度，较佳地，介于900°C至1300°当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体结构，其特征在于，包括：基板；第一未掺杂半导体层，配置于所述基板上；第二未掺杂半导体层，配置于所述第一未掺杂半导体层上；以及至少一掺杂中间层，配置于所述第一未掺杂半导体层与所述第二未掺杂半导体层之间，其中所述掺杂中间层的化学通式为InxAlyGa1‑x‑yN，且0≤x≤1，0≤y≤1。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑季豪，黄吉丰，杜升翰，
申请(专利权)人：新世纪光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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