半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法，所述半导体结构的制备方法包括如下步骤：1）提供衬底；2）于所述衬底的上表面形成含镓分解层及分解阻挡层；3）于步骤2）得到的结构的上表面形成图形化掩膜层；4）将步骤3）得到的结构进行处理，使所述含镓分解层分解重构以得到分解重构叠层。本发明专利技术的半导体结构的制备方法制备的半导体结构在用于氮化镓生长时，分解重构叠层中的氮化镓晶种层可以为后续氮化镓的生长提供晶种，而重构分解层内部的孔洞不仅有利于后续生长的氮化镓的自剥离，还可以减少后续生长的氮化镓晶格间的应力，可以提高氮化镓的生长质量。

Semiconductor structure, self-supporting gallium nitride layer and preparation method thereof

The present invention provides a semiconductor structure, self-supporting gallium nitride layer and a preparation method thereof and preparation method of the semiconductor structure comprises the following steps: providing a substrate; 1) 2) on the substrate is formed on the upper surface of gallium containing decomposition layer and barrier layer decomposition; 3) in step 2) the structure of the the surface form a patterned mask layer; 4) step 3) the structure of processing, the gallium containing decomposition layer decomposition and reconstruction to obtain the decomposition and reconstruction of laminated. The semiconductor structure preparation method of semiconductor structure of the invention for GaN growth, decomposition and reconstruction in the stack of GaN seed layer for subsequent GaN growth can provide the seed, and the reconstruction is not only the internal decomposition of porous layer self stripping gallium nitride for subsequent growth, but also can reduce stress the subsequent growth of GaN lattice, can improve the quality of GaN growth.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法
本专利技术属于半导体
，特别是涉及一种半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法。
技术介绍
第三代半导体材料由于能量禁带一般大于3.0电子伏，又被称为宽禁带半导体。相比于传统的硅基和砷化镓基半导体材料，宽禁带半导体(例如碳化硅、氮化镓、氮化铝及氮化铟等)由于具有特有的禁带范围、优良的光、电学性质和优异的材料性能，能够满足大功率、高温高频和高速半导体器件的工作要求，在汽车及航空工业、医疗、通讯、军事、普通照明及特殊条件下工作的半导体器件等方面具有十分广泛的应用前景。氮化镓作为典型的第三代半导体材料，具有直接带隙宽、热导率高等优异性能而受到广泛关注。氮化镓相较于第一代和第二代半导体材料除了具有更宽的禁带(在室温下其禁带宽度为3.4ev)，可以发射波长较短的蓝光，其还具有高击穿电压、高电子迁移率、化学性质稳定、耐高温及耐腐蚀等特点。因此，氮化镓非常适合用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件以及蓝、绿光和紫外光电子器件。目前，氮化镓半导体材料的研究和应用已成为全球半导体研究的前沿和热点。然而，目前氮化镓的单晶生长困难、价格昂贵，大规模化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体结构的制备方法包括如下步骤：1)提供衬底；2)于所述衬底的上表面形成含镓分解层及分解阻挡层；其中，所述含镓分解层位于所述衬底的上表面，且所述分解阻挡层位于所述含镓分解层的上表面；或所述分解阻挡层位于所述衬底的上表面，且所述含镓分解层位于所述分解阻挡层的上表面；3)于步骤2)得到的结构的上表面形成图形化掩膜层；所述图形化掩膜层内形成有若干个开口，所述开口暴露出部分所述含镓分解层或部分所述分解阻挡层；4)将步骤3)得到的结构进行处理，使所述含镓分解层分解重构以得到分解重构叠层，其中，所述分解重构叠层包括内部形成若干个第一孔洞的重构分解层及位于所述开口...

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述半导体结构的制备方法包括如下步骤：1)提供衬底；2)于所述衬底的上表面形成含镓分解层及分解阻挡层；其中，所述含镓分解层位于所述衬底的上表面，且所述分解阻挡层位于所述含镓分解层的上表面；或所述分解阻挡层位于所述衬底的上表面，且所述含镓分解层位于所述分解阻挡层的上表面；3)于步骤2)得到的结构的上表面形成图形化掩膜层；所述图形化掩膜层内形成有若干个开口，所述开口暴露出部分所述含镓分解层或部分所述分解阻挡层；4)将步骤3)得到的结构进行处理，使所述含镓分解层分解重构以得到分解重构叠层，其中，所述分解重构叠层包括内部形成若干个第一孔洞的重构分解层及位于所述开口暴露出的所述重构分解层或所述分解阻挡层上表面的氮化镓晶种层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述含镓分解层为氮化镓层或氮化铟镓层。3.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤2)中，形成的所述分解阻挡层为氮化铝镓层，所述氮化铝镓层中铝的物质的量占铝和镓的总物质的量的1％～40％。4.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述含镓分解层位于所述分解阻挡层的上表面时，所述含镓分解层的厚度小于100nm。5.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤4)中，将步骤3)得到的结构置于含氮气氛下进行高温处理，使所述含镓分解层分解重构以得到分解重构叠层。6.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：将步骤3)得到的结构置于含氮气氛下进行高温处理，使所述含镓分解层分解重构以得到分解重构叠层包括如下步骤：4-1)将步骤3)得到的结构置于反应装置中；4-2)向所述反应装置内通入氨气或氨气与载气的混合物；4-3)将步骤3)得到的结构加热至处理温度进行处理。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤4-2)中，所述载气包括氮气、氢气或氩气中的至少一种。8.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤4-2)中，氨气的流量为10sccm～100slm；步骤4-3)中，所述处理温度为700℃～1100℃；处理时间为1min～120min。9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于：步骤1)与步骤2)之间还包括于所述衬底的上表面形成氮化铝层的步骤。10.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颖慧，罗晓菊，
申请(专利权)人：镓特半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31