一种外延结构的制备方法、外延结构、器件及设备技术

本发明专利技术涉及半导体器件制备技术领域，特别涉及一种外延结构的制备方法、外延结构、器件及设备。该制备方法包括：获取支撑衬底；在所述支撑衬底上制备基础层；在所述基础层上制备碳掺杂的氮化镓缓冲层；其中，在制备所述氮化镓缓冲层时引入碳源对所述氮化镓缓冲层进行碳掺杂；所述碳源包括第一碳源，所述第一碳源为三甲基铝。该制备方法提供了一种工艺掺杂方案，能够进一步提高氮化镓缓冲层的电阻率。在氮化镓缓冲层生长过程中通入三甲基铝作为碳源，能够显著提高氮化镓缓冲层的碳掺杂能力，进而显著提高氮化镓缓冲层的电阻率，从而显著提高硅基氮化镓缓冲层的击穿电压。提高硅基氮化镓缓冲层的击穿电压。提高硅基氮化镓缓冲层的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
一种外延结构的制备方法、外延结构、器件及设备


[0001]本专利技术涉及半导体器件制备
，特别涉及一种外延结构的制备方法、外延结构、器件及设备。

技术介绍

[0002]目前，高压、高温、高频和大功率氮化镓(GaN)电子器件是国际半导体领域的一个研究热点，也是当今微电子领域的战略制高点之一。以氮化镓为代表的第三代半导体材料相比于以硅为代表的第一代半导体材料和以砷化镓为代表的第二代半导体材料，其具有高电子迁移率、耐高压、耐高温等优点，特别适合制备高压功率器件。在高压功率器件中往往要求氮化镓缓冲层要具有高阻特性以减小器件工作过程中的电流泄漏。
[0003]随着硅基氮化镓功率器件的快速发展，高电压、高功率应用对硅基氮化镓的耐压值的要求越来越高，逐渐从650V耐压提高到1200V耐压，这对氮化镓缓冲层电阻率提出了越来越高的要求。一般来说，氮化镓天然表现为N型载流子导电，为了降低其载流子浓度，在氮化镓缓冲层中掺杂Mg/Fe/C实现P型载流子补偿，从而降低氮化镓缓冲层中的载流子浓度，提高氮化镓缓冲层的电阻率。目前提高缓冲层耐压值的方法主要为在氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基氮化镓外延结构的制备方法，其特征在于，包括：获取支撑衬底(101)；在所述支撑衬底(101)上制备基础层；在所述基础层上制备碳掺杂的氮化镓缓冲层(104)；其中，在制备所述氮化镓缓冲层(104)时引入碳源对所述氮化镓缓冲层(104)进行碳掺杂；所述碳源包括第一碳源，所述第一碳源为三甲基铝。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源还包括第二碳源；所述在所述基础层上制备碳掺杂的氮化镓缓冲层(104)，包括：向反应装置中通入第一反应物、所述第一碳源和所述第二碳源；在第一预设温度和第一预设压力下，所述第一反应物在所述基础层上反应生成碳掺杂的氮化镓缓冲层(104)。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二碳源为四溴化碳或三甲基镓。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，通入所述第一碳源的浓度为10μmol/min
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60μmol/min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基础层包括氮化铝层(102)和应力调控层(103)；所述在所述支撑衬底(101)上制备基础层，包括：在所述支撑衬底(101)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕越，陈爱华，
申请(专利权)人：中晟光电设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：