氮化物外延层结构及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种氮化物磊晶层结构及其制作方法，其包括：一基板，作为基材；一第一中介层，由于该基材上堆叠适当厚度的高温氮化铝铟镓（Ａｌ↓［１－ｘ－ｙ］Ｇａ↓［ｘ］Ｉｎ↓［ｙ］Ｎ）材质所形成；一第二中介层，由于该第一中介层上堆叠适当厚度的再结晶氮化铝铟镓（Ａｌ↓［１－ｘ－ｙ］Ｇａ↓［ｘ］Ｉｎ↓［ｙ］Ｎ）材质所形成；以及一氮化物磊晶层，由于该第二中介层上堆叠氮化物磊晶层材质所形成，因此，可以改善低温氮化铝铟镓缺陷密度过多的问题，而增进其元件特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，特别是提供特殊的中介层(intermidium layer)的结构及其制作方法。
技术介绍
传统的氮化镓(GaN)是发光二极管缓冲层结构，是于一基板(substrate)上形成一缓冲层(buffer layer)，在于该缓冲层上形成氮化镓系的氮化物磊晶层，其中，一般这类的缓冲层是采用一种低温(200～900℃)的AlxGa1-xN或是低温的InxGa1-xN材料所沉积而成，然后再形成高温的氮化镓以形成其氮化物磊晶层。然而，由于氮化镓的晶格常数和基板的晶格常数差异过大，使得利用这种低温缓冲层的形成出来的氮化镓缺陷密度高达1010/cm3以上。这样的氮化镓材料所构成的发光二极管缓冲层结构会使得元件ESD承受电压过低，导致其寿命减短，而并造成其元件特性变差。因此，为了要克服上述的缺陷，本专利技术基于习用氮化物磊晶层缓冲层结构的缺点进行设计。
技术实现思路
本专利技术是关于一种，以实际解决一个甚至是数个前述相关技术中的限制及缺点。本专利技术的主要目的是一种，是在于提供适当的中介层结构及其制作方法，改善氮化物磊晶层和基板的晶格常数差异，用以降低氮化物磊晶层的缺陷密度高达1010/cm3以上。为达到上述目的，本专利技术提供一种，其主要是在一基板上，通过磊晶技术形成适当厚度的高温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)的第一中介层以及低温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)的第二中介层，且针对该第二中介层进行再结晶，使得其晶格第二中介层形成有秩序的排列，用以作为沉积氮化物磊晶层的中介层。其中，形成结构松散且非结晶状晶格排列的第二中介层，可以将该第一中介层的不平整的表面部分填满，并通过进行第二中介层的再结晶(recrystallize)，使得其晶格形成有秩序的排列，因此，可以改善低温氮化铝铟镓缺陷密度过多的问题，从而增进其元件特性。本专利技术的目的及功能通过配合下列附图作进一步说明后将更为明了。附图说明附图所显示是提供作为具体呈现本说明书中所描述各组成元件的具体化实施例，并解释本专利技术的主要目的以增进对本专利技术的了解。图1所示为本专利技术的氮化物磊晶层结构的一种较佳实施例。图2所示为图1的氮化物磊晶层结构的具体实施步骤流程图。图中101基板102第一中介层103第二中介层104氮化物磊晶层201沉积第一中介层202沉积第二中介层203第二中介层再结晶204沉积氮化物磊晶层具体实施方式以下将针对本专利技术较佳实施例配合所附附图作进一步地详细说明。某些尺度与其它部份相关的尺度比是被夸张的表示以提供更清楚的描述以帮助熟悉此技术的相关人士了解本专利技术。图1所示为本专利技术的氮化物磊晶层结构的一种较佳实施例，图2所显示为图1的氮化物磊晶层结构的具体实施步骤流程图。参考图1所示，其是于一基板101上依序堆叠形成一第一中介层102、一第二中介层103以及一氮化物磊晶层104所构成的氮化物磊晶层结构，其第一中介层102以及第二中介层103是用以增进后续附着的材料品质。其中，参考图2所显示，步骤包括步骤201，通过磊晶技术，使用适当的形成温度，于该基板101上形成高温的氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)，其x≥0，y≥0，1≥x+y≥0，且适当厚度的第一中介层102，其中，由于基板101与第一中介层102的晶格常数差异过大，因此在基板101上的第一中介层102会形成不平整表面；步骤202，通过磊晶技术，使用适当的形成温度，于该第一中介层102上形成低温的氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)，且适当厚度的的第二中介层103，使得第二中介层103形成结构松散且非结晶状(amorphous)的晶格排列，于是可以将该第一中介层102的不平整的表面部分填满；步骤203，通过提高温度，以针对该第二中介层103进行再结晶(recrystallize)，使得其晶格形成有秩序的排列；步骤204，通过磊晶技术，使用适当的形成温度，于该第二中介层103上形成高温的氮化物磊晶层104。前述的基板101上形成高温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)的第一中介层102，其形成温度可操作于900～1100℃，且其膜厚可以为5～20埃()，因为基板101与第一中介层102的晶格常数有相当的差异，造成该第一中介层102会在基板101上形成不平整表面。前述的第一中介层102上形成低温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)的第二中介层103，其形成温度可操作于200～900℃，且其膜厚可以为5～500埃()，使得第二中介层103形成结构松散且非结晶状(amorphous)的晶格排列，而足以将该第一中介层102的不平整的表面部分填满。前述的第二中介层103上形成高温氮化物磊晶104，其形成温度可操作于800～1100℃。以上所述仅用于以解释本专利技术的较佳实施例，并非为了对本专利技术作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的专利技术精神下所作有关本专利技术的任何修饰或变更，皆仍应包括在本专利技术所欲保护的范畴。权利要求1.一种氮化物磊晶层结构，其特征在于，包括一基板，是作为基材；一第一中介层，是由于该基材上堆叠适当厚度的高温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)材质所形成，其x≥0，y≥0，1≥x+y≥0；一第二中介层，是由于该第一中介层上堆叠适当厚度，且再结晶的低温氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)材质所形成；以及一氮化物磊晶层，是由于该第二中介层上堆叠氮化物磊晶层材质所形成。2.根据权利要求1所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第一中介层的厚度为5～20埃()。3.根据权利要求1所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第二中介层的厚度为5～500埃()。4.一种氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，其步骤包括(a)通过磊晶技术，使用适当的高温，于该基板上形成高温的氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)，其x≥0，y≥0，1≥x+y≥0，且厚度适当的第一中介层；(b)通过磊晶技术，使用适当的低温，于该第一中介层上形成低温的氮化铝铟镓(Al1-x-yGaxInyN)，且厚度适当的第二中介层，使得第二中介层形成结构松散且非结晶状(amorphous)的晶格排列；(c)通过提高温度，以针对该第二中介层进行再结晶(recrystallize)，使得其晶格形成有秩序的排列；(d)通过磊晶技术，使用适当的温度，于该第二中介层上形成高温的氮化物磊晶层。5.根据权利要求4所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第一中介层的形成温度为900～1100℃。6.根据权利要求4所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第一中介层的厚度为5～20埃()。7.根据权利要求4所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第二中介层的形成温度为200～900℃。8.根据权利要求4所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该第二中介层的厚度为5～500埃()。9.根据权利要求4所述的氮化物磊晶层的制作方法，其特征在于，该氮化物磊晶层的形成温度为500～1100℃。全文摘要本专利技术涉及一种，其包括一基板，作为基材；一第一中介层，由于该基材上堆叠适当厚度的高温氮化铝铟镓(Al文档编号H01S5/00GK1750279SQ20041007800公开日2006年3月22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物磊晶层结构，其特征在于，包括：一基板，是作为基材；一第一中介层，是由于该基材上堆叠适当厚度的高温氮化铝铟镓（Ａｌ１－ｘ－ｙＧａｘＩｎｙＮ）材质所形成，其ｘ≥０，ｙ≥０，１≥ｘ＋ｙ≥０；一第二中介层，是由于该 第一中介层上堆叠适当厚度，且再结晶的低温氮化铝铟镓（Ａｌ１－ｘ－ｙＧａｘＩｎｙＮ）材质所形成；以及一氮化物磊晶层，是由于该第二中介层上堆叠氮化物磊晶层材质所形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温子稷，涂如钦，游正璋，武良文，简奉任，
申请(专利权)人：璨圆光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]