半导体的外延片的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种半导体的外延片的制备方法及其应用，涉及半导体技术领域。所述半导体的外延片的制备方法，包括以下步骤：在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片；或者，在衬底上沉积第一功能层，在所述第一功能层上沉积散热层，在所述散热层上沉积第二功能层，所述第一功能层和第二功能层构成外延层，得到所述半导体的外延片。本发明专利技术制备的半导体的外延片，能快速使半导体的外延片内部温度趋于均匀一致，使得在不改变半导体的外延片性能的基础上，散热效果会明显增强，最终使半导体器件的寿命提高，工作环境更稳定。

【技术实现步骤摘要】
半导体的外延片的制备方法及其应用
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种半导体的外延片的制备方法及其应用。
技术介绍
随着科技的发展，半导体技术已融入人们日常生活的方方面面。用半导体材料制成的具有一定功能的器件，统称半导体器件。半导体器件的发展受到广泛关注，尤其是第三代半导体器件。第三代半导体器件的应用涉及很多领域，例如光伏照明领域、电子电力器件、激光和探测器、微波器件、功率器件、电动汽车、5G射频领域，手机快速充电等。半导体器件在工作过程中会产生热损耗，如果放任热损耗存在器件中，会导致器件因高温而损坏。为使器件正常高效工作，散热模块非常重要。目前的散热方式为外部封装散热，将半导体器件安装在散热器中间，利用外加的散热器将热量散到周围，必要时加上散热风扇或者水冷，以增加散热效率。半导体器件发生故障时，主要问题来自于温度因素，元件受热过度会极速损坏，使用氧化铝来散热已不能配合功率的增加，铜来散热会存在发热太集中引起电子流聚热的缺点，半导体器件功率的提高已经接近现有封装散热技术的极限。外部的封装散热结构，导热效率差，会导致器件的功率密度无法实现突破，功率器件的热量无法第一时间排出，隐性的故障率一直无法消除，缩短器件使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种半导体的外延片的制备方法及其应用，旨在制备一种散热效率好的半导体的外延片。为实现上述目的，本专利技术提出一种半导体的外延片的制备方法，包括以下步骤：在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片；或者，在衬底上沉积第一功能层，在所述第一功能层上沉积散热层，在所述散热层上沉积第二功能层，所述第一功能层和第二功能层构成外延层，得到所述半导体的外延片。可选地，所述散热层的材质包括碳化硅。可选地，所述散热层采用化学气相沉积法沉积。可选地，所述化学气相沉积法的沉积温度为100～500℃；和/或，所述化学气相沉积法通入的气体为SiH4和C3H8的混合气。可选地，所述散热层的厚度为1×10-8～6×10-8m。可选地，所述在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片的步骤具体包括：在衬底上沉积形成散热层；在所述散热层上沉积形成缓冲层；在所述缓冲层上沉积形成外延层，得到所述半导体的外延片。可选地，所述在衬底上沉积第一功能层，在所述第一功能层上沉积散热层，在所述散热层上沉积第二功能层，得到所述半导体的外延片的步骤具体包括：在衬底上沉积形成缓冲层；在所述缓冲层上沉积形成第一功能层；在所述第一功能层上沉积形成散热层；在所述散热层上沉积形成第二功能层，所述第一功能层和第二功能层构成外延层，得到所述半导体的外延片。本专利技术进一步提出一种半导体的外延片，包括：衬底；外延层，设于所述衬底上，所述外延层包括朝着远离所述衬底的方向依次叠设的第一功能层和第二功能层；以及，散热层，所述散热层设于所述衬底和所述外延层之间，或者，所述散热层设于所述第一功能层和所述第二功能层之间。本法明进一步提出一种半导体器件，包括如上所述的半导体的外延片。可选地，所述半导体器件为异质结双极晶体管、绝缘栅双极型晶体管、发光二极管、镭射二极管、集成电路芯片、个人计算机或高温高压电子元件。本专利技术的技术方案中，提出一种半导体的外延片的制备方法，通过在半导体的外延片内沉积散热层，将散热层设置在外延片内部，即设于衬底和外延层之间，或者设于外延层的第一功能层和第二功能层之间，散热层成为半导体的外延片的一部分后，不会对器件正常工作造成影响；此外，热传导快，热扩散率高，能快速使半导体的外延片内部温度趋于均匀一致，使得在不改变半导体的外延片性能的基础上，散热效果会明显增强，最终使半导体器件的寿命提高，工作环境更稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术制备的半导体的外延片的一实施例的示意图；图2为图1所示的半导体的外延片的详细结构示意图；图3为本专利技术制备的半导体的外延片的另一实施例的示意图；图4为图3所示的半导体的外延片的详细结构示意图。附图标号说明：100半导体的外延片2c发射区1衬底2eN型氮化镓层2外延层2fMQW多量子阱层21第一功能层2gP型氮化镓层22第二功能层3散热层2a集电区4缓冲层2b基区5电极本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、外、内……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。半导体器件在工作过程中会产生热损耗，如果放任热损耗存在器件中，会导致器件因高温而损坏。为使器件正常高效工作，散热模块非常重要。目前的散热方式为外部封装散热，将半导体器件安装在散热器中间，利用外加的散热器将热量散到周围，必要时加上散热风扇或者水冷，以增加散热效率。半导体器件发生故障时，主要问题来自于温度因素，元件受热过度会极速损坏，使用氧化铝来散热已不能配合功率的增加，铜来散热会存在发热太集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体的外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片；或者，/n在衬底上沉积第一功能层，在所述第一功能层上沉积散热层，在所述散热层上沉积第二功能层，所述第一功能层和第二功能层构成外延层，得到所述半导体的外延片。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体的外延片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片；或者，
在衬底上沉积第一功能层，在所述第一功能层上沉积散热层，在所述散热层上沉积第二功能层，所述第一功能层和第二功能层构成外延层，得到所述半导体的外延片。


2.如权利要求1所述的半导体的外延片的制备方法，其特征在于，所述散热层的材质包括碳化硅。


3.如权利要求2所述的半导体的外延片的制备方法，其特征在于，所述散热层采用化学气相沉积法沉积。


4.如权利要求3所述的半导体的外延片的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法的沉积温度为100～500℃；和/或，
所述化学气相沉积法通入的气体为SiH4和C3H8的混合气。


5.如权利要求1所述的半导体的外延片的制备方法，其特征在于，所述散热层的厚度为1×10-8～6×10-8m。


6.如权利要求1所述的半导体的外延片的制备方法，其特征在于，所述在衬底上沉积散热层，并在所述散热层上沉积外延层，得到所述半导体的外延片的步骤具体包括：
在衬底上沉积形成散热层；
在所述散热层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：林大野，蔡钦铭，王治中，
申请(专利权)人：广州爱思威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44