氮化物外延层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氮化物外延层的制备方法，包括以下步骤：获取硅衬底；于所述硅衬底上生长第一过渡层；采用注入工艺，在所述硅衬底和所述第一过渡层的接触界面注入氧离子，于所述硅衬底与所述第一过渡层之间形成氧化层；于注入工艺后的所述第一过渡层上层叠生长第二过渡层、沟道层和势垒层，得氮化物外延层。可以有效提高外延层垂直方向的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
氮化物外延层及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及氮化物外延层及其制备方法。
技术介绍
第三代半导体材料氮化镓(GaN)基器件，已经广泛应用于各种领域。例如：高电子迁移率晶体管HEMT和发光二极管LED等。现有的半导体器件中，可通过增加栅极到漏极的间距来提升器件的击穿电压，但是，当栅漏间距到达一定程度，器件的击穿电压将不再继续增加。此时，器件的击穿电压受制于漏极到衬底的垂直方向的击穿。通过增加器件外延层厚度可以有效地增加器件垂直方向的击穿电压，然而在硅衬底上生长厚的氮化镓外延层是一个很大的技术挑战。由于硅与氮化镓的晶格常数失配较大，并且硅与氮化镓的热膨胀系数差别较大，厚的氮化镓外延容易造成晶圆的翘曲甚至破裂。并且，生长外延层时，在硅衬底表面会形成寄生沟道，影响器件垂直方向的击穿电压。通过对硅衬底表面进行掺杂去抵消寄生沟道是一个理论上可行的方法，然而在实际情况下，很难准确预测寄生沟道中的特征参数，所以在实际情况中很难通过补偿掺杂去消除寄生沟道，进而提高器件垂直方向的击穿电压。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可有效提高器件垂直方向击穿电压的高质量氮化物外延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化物外延层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取硅衬底；于所述硅衬底上生长第一过渡层；采用注入工艺，在所述硅衬底和所述第一过渡层的接触界面注入氧离子，于所述硅衬底和所述第一过渡层之间形成氧化层；于注入工艺后的所述第一过渡层上层叠生长第二过渡层、沟道层和势垒层，即得。

【技术特征摘要】
1.一种氮化物外延层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取硅衬底；于所述硅衬底上生长第一过渡层；采用注入工艺，在所述硅衬底和所述第一过渡层的接触界面注入氧离子，于所述硅衬底和所述第一过渡层之间形成氧化层；于注入工艺后的所述第一过渡层上层叠生长第二过渡层、沟道层和势垒层，即得。2.根据权利要求1所述的氮化物外延层的制备方法，其特征在于，所述注入的工艺参数包括：氧离子注入的能量为20keV-2MeV；氧离子注入的剂量为1013cm-2-1019cm-2。3.根据权利要求2所述的氮化物外延层的制备方法，其特征在于，所述注入的工艺参数包括：氧离子注入的能量为50keV-300keV；氧离子注入的剂量为1015cm-2-1018cm-2。4.根据权利要求1-3任一项所述的氮化物外延层的制备方法，其特征在于，所述第一过渡层、第二过渡层、沟道层和势垒层的生长方法选自MOCVD、HVPE或MBE。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金峻渊，魏进，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44