用于混合式半导体生长的氢扩散屏障制造技术

公开了具有稀释氮化物有源层和位于稀释氮化物有源层之上的至少一种半导体材料的半导体器件和制造具有稀释氮化物有源层和位于稀释氮化物有源层之上的至少一种半导体材料的半导体器件的方法。混合式外延生长和使用氢扩散屏障层以最小化氢扩散入稀释氮化物有源层用于制造高效率多结太阳能电池和光子器件。氢扩散屏障可通过使用层厚度、组成、掺杂和/或应变形成。应变形成。应变形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于混合式半导体生长的氢扩散屏障
[0001]本申请要求于2018年8月9日提交的美国临时申请号62/716,814根据35 U.S.C.
§
119(e)的权益，其通过引用以其整体并入。


[0002]本专利技术涉及具有稀释氮化物有源层和位于稀释氮化物有源层之上的至少一种半导体材料的半导体器件和制造具有稀释氮化物有源层和位于稀释氮化物有源层之上的至少一种半导体材料的半导体器件的方法。特别地，本专利技术涉及高效多结太阳能电池和稀释氮化物光子器件的混合式外延生长。

技术介绍

[0003]III
‑
V材料的外延生长是用于无线、光学和光伏工业的基础技术。结构比如假晶高电子迁移率晶体管(PHEMT)、异质结双极晶体管(HBT)、垂直
‑
腔表面
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发射激光器(VCSEL)和多结太阳能电池需要仅外延生长才能提供的纯度和结晶质量。用于制造多结太阳能电池的两个技术是分子束外延(MBE)和金属
‑
有机化学气相沉积(MOCVD，或金属
‑/>有机化学气相沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件，其包括：稀释氮化物有源层，其中所述稀释氮化物有源层包括：选自GaNAs、GaInNAs、GaInNAsSb、GaInNAsBi、GaInNAsSbBi、GaNAsSb、GaNAsBi和GaNAsSbBi的稀释氮化物材料；小于5
×
10
16
cm
‑3的背景掺杂浓度；和小于背景掺杂密度的氢
‑
诱导缺陷密度；位于所述稀释氮化物有源层之上的氢扩散屏障区，其中所述氢扩散屏障区包括掺杂的半导体层、稀释氮化物半导体层、应变的半导体层或任何前述的组合；和位于所述氢扩散屏障区之上的一个或多个半导体层。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述氢扩散屏障区相邻所述稀释氮化物有源层，不具有任何中间半导体层。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述氢扩散屏障区包括掺杂的半导体层。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述掺杂的半导体层包括选自C、Be、Zn、Si、Se、Te和任何前述的组合的掺杂剂。5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述掺杂的半导体层包括1
×
10
17
cm
‑3和2
×
10
20
cm
‑3之间的掺杂水平。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述氢扩散屏障区包括稀释氮化物半导体层。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述稀释氮化物有源层包括第一带隙；所述稀释氮化物半导体层包括第二带隙；和所述第二带隙大于所述第一带隙。8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述稀释氮化物半导体层包括GaAsN、AlGaAsN、GaInAsN、GaN、AlN、AlNSb、GaNSb、GaInNAsSb、GaNBi或AlNBi。9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述氢扩散屏障区包括应变的半导体层。10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述半导体器件进一步包括位于所述稀释氮化物有源层之下的基材；和所述应变的半导体层具有相对于所述基材+/
‑
3.5％的范围内的应变。11.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述应变的半导体层是应变的超晶格结构(SLS)。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：阵列光子学公司，
类型：发明
国别省市：