表面纹理结构与一种最小化和局部化晶格常数及热涨系数失配的方法技术

晶格常数和热涨系数的失配是半导体器件（包括半导体发光二极管ＬＥＤ）中的重要问题之一。本发明专利技术揭示：（１）在生长衬底的表面上制备表面纹理结构，以便在表面纹理结构上生长高质量的外延层；（２）在所述的外延层的表面上制备表面纹理结构，以便在表面纹理结构上生长高质量的第二外延层；（３）一个局部化和最小化由晶格常数和热涨系数的失配带来的不良效应的方法。制备表面纹理结构的过程可以被重复多次。不同的外延层发出不同波长的光。因此，具备多层外延层的半导体发光二极管发出白色或预定的颜色的复合光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在半导体发光二极管的生长衬底和外延层的表面上制备表面纹理结构，以及一种局部化和最小化由于晶格常数和热涨系数的失配造成的位错和畸变效应的方法。半导体芯片中的外延层的晶格常数和热涨系数应该与生长衬底的晶格常数和热涨系数相匹配，并且越接近越好。晶格常数失配的效应可以由相干应变和其它机制调节，譬如弯曲外延层和在界面层产生位错，但会造成晶片质量不佳。为降低晶格常数的失配，在生长衬底和外延层之间，生长单层或多层缓冲层。然而，缓冲层不能完全消除生长衬底与外延层之间的由于晶格常数的失配造成的应力。残留的应力会产生外延层的位错和畸变密度，进而降低外延层的质量。蓝宝石和碳化硅晶片被作为商业性生长半导体氮化镓基发光二极管的生长衬底。为了减小由于蓝宝石生长衬底与氮化镓基外延层之间的晶格常数的失配带来的位错和畸变效应，缓冲层技术被采用，部分地减小该效应。但是，蓝宝石生长衬底和碳化硅生长衬底与氮化镓基外延层之间的热胀系数的差别很大，当外延生长结束，冷却到室温时，在大约1000℃的温度差范围内，氮化镓基外延层与蓝宝石和碳化硅生长衬底之间的热胀系数的差别在氮化镓基外延层内造成相当大的应力，该应力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个半导体器件，包括，但不限于，一个生长衬底，所述的生长衬底的一个表面具有表面纹理结构；一个外延层，所述的外延层生长在所述的表面纹理结构上，所述的外延层包括，但不限于，一层发光层，其中，所述的发光层发光。

【技术特征摘要】
1.一个半导体器件，包括，但不限于，一个生长衬底，所述的生长衬底的一个表面具有表面纹理结构；一个外延层，所述的外延层生长在所述的表面纹理结构上，所述的外延层包括，但不限于，一层发光层，其中，所述的发光层发光。2.权利要求1的半导体器件，进一步包括一层缓冲层，所述的缓冲层生长在所述的外延层和所述的表面纹理结构之间。3.权利要求1的半导体器件，其中，所述的表面纹理结构包括，但不限于，阱和阱壁。4.权利要求3的半导体器件，其中，所述的阱壁的厚度的范围是从纳米到微米。5.权利要求3的半导体器件，其中，所述的阱具有与所述的半导体器件相同的形状。6.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晖，
申请(专利权)人：金芃，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]