一种半导体结构及制备方法与应用技术

本发明专利技术提出了一种半导体结构及制备方法与应用，所述制备方法，至少包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上形成半导体外延层，且所述半导体外延层包括依次设置的第一类型半导体层、量子阱层和第二类型半导体层；通入第一类型气体，刻蚀所述半导体外延层一侧的第二类型半导体层、量子阱层以及预设厚度的第一类型半导体层；通入第二类型气体，刻蚀修复刻蚀后的所述第一类型半导体层，形成修复层；在所述修复层上形成第一电极；以及在所述第二类型半导体层上形成第二电极。本发明专利技术提供的一种半导体结构及制备方法与应用，能有效改善半导体结构电极的欧姆接触困难的问题。构电极的欧姆接触困难的问题。构电极的欧姆接触困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及制备方法与应用


[0001]本专利技术属于半导体制造领域，具体涉及一种半导体结构及制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，由于高铝组分AlGaN基半导体器件在节能、环保、便携性方面的巨大优势，以及在杀菌、安全通信等方面的重要应用，特别是对新冠病毒的灭活作用，高铝组分AlGaN基的二极管及晶体管的研究备受关注。然而，高铝组分的AlGaN具有更大的带隙和更高的电子亲和性，很难实现高质量的欧姆接触，使器件性能受到了限制。此外，随着AlGaN中铝含量的增加，由于导电层中载流子浓度较低，接触问题变得更加困难。
[0003]更重要的是，在器件制造的过程中，必须使用等离子蚀刻来制作台面结构，以暴露AlGaN接触层。但等离子体蚀刻会对氮化物材料造成多种形式的损伤，导致材料电性能发生改变。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种半导体结构及制备方法与应用，能有效改善半导体层和电极之间的欧姆接触问题，降低接触电阻，大幅降低了器件的工作电压，减少了器件产生的热量，从而提升了器件的应用性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过如下的技术方案实现的：
[0006]本专利技术提出一种半导体结构的制备方法，至少包括以下步骤：
[0007]提供一衬底；
[0008]在所述衬底上形成半导体外延层，且所述半导体外延层包括依次设置的第一类型半导体层、量子阱层和第二类型半导体层；
[0009]通入第一类型气体，刻蚀所述半导体外延层一侧的第二类型半导体层、量子阱层以及预设厚度的第一类型半导体层；
[0010]通入第二类型气体，刻蚀修复刻蚀后的所述第一类型半导体层，形成修复层；
[0011]在所述修复层上形成第一电极；以及
[0012]在所述第二类型半导体层上形成第二电极。
[0013]可选的，所述第一电极的形成步骤包括，在所述修复层上形成第一欧姆接触层。
[0014]可选的，所述第一欧姆接触层包括依次设置的铬层、铝层、钛层、镍层和金层。
[0015]可选的，所述第一电极的形成步骤包括，在所述第一欧姆接触层上形成第一加厚金属层，且所述第一加厚金属层暴露所述部分第一欧姆接触层。
[0016]可选的，所述第一电极的形成步骤还包括，在所述第一欧姆接触层上形成第一电极层，且所述第一加厚金属层环绕所述第一电极层。
[0017]可选的，所述在衬底上形成半导体外延层步骤还包括，在所述第二类型半导体层上形成帽层。
[0018]可选的，所述第一类型气体为Cl2与BCl3的混合气体。
[0019]可选的，所述第二类型气体为CHF3、CF4和SF6中的一种或多种混合气体，气体流量为10
‑
50sccm。
[0020]可选的，所述第一类型半导体层刻蚀的预设厚度为200
‑
1000nm。
[0021]可选的，所述刻蚀修复时间为100
‑
3000s。
[0022]基于上述制备方法，本专利技术还提出一种半导体结构，至少包括:
[0023]衬底；
[0024]第一类型半导体层，形成于所述衬底上；
[0025]量子阱层，形成于所述第一半类型导体层上；
[0026]第二类型半导体层，形成于所述量子阱层上；
[0027]第一电极，与所述第一类型半导体层连接；
[0028]第二电极，与所述第二类型半导体层连接；以及
[0029]修复层，形成于所述第一类型半导体层上，且位于第一类型半导体层和所述第一电极之间。
[0030]本专利技术还提出一种电子装置，至少包括所述半导体结构。
[0031]本专利技术提出一种半导体结构及制备方法与应用，显著降低了高铝组分材料的接触电阻，大幅降低了器件的工作电压，减少了器件产生的热量，从而提升了器件的应用性能，有效改善高铝组分材料的欧姆接触问题。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的流程示意图。
[0033]图2是本专利技术的结构示意图。
[0034]图3是本专利技术的第一电极的结构示意图。
[0035]图4是本专利技术的第二电极的结构示意图。
[0036]图5是本专利技术在不同修复时间下的欧姆接触IV特性曲线。
[0037]附图标记说明：
[0038]100衬底；200半导体外延层；210缓冲层；220氮化物异质结构层；230第一类型半导体层；231修复层；240量子阱层；250第二类型半导体层；260帽层；300第一电极；310第一欧姆接触层；320第一加厚金属层；330第一电极层；400第二电极层；410第二欧姆接触层；420第二加厚金属层；430第二电极层；500绝缘层。
具体实施方式
[0039]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0040]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0041]下面结合若干实施例及附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
[0042]请参阅图2所示，半导体结构可包括衬底100、半导体外延层200，以及在半导体外延层200上制备的第一电极300和第二电极400，半导体外延层200与电极之间形成良好的欧姆接触，利于电流的输出和输入。此半导体结构在很多领域应用广泛，例如可应用于液晶电视、显示屏、霓虹灯或照明设备等。
[0043]请参阅图1至图2，本专利技术提出一种半导体结构的制备方法，包括步骤S1至步骤S6。
[0044]S1、提供一衬底100。
[0045]S2、在衬底100上形成半导体外延层200，且半导体外延层200包括依次设置的第一类型半导体层230、量子阱层240和第二类型半导体层250。
[0046]S3、通入第一类型气体，刻蚀半导体外延层200一侧的第二类型半导体层250、量子阱层240以及预设厚度的第一类型半导体层230。
[0047]S4、通入第二类型气体，刻蚀修复刻蚀后的第一类型半导体层230，形成修复层231。
[0048]S5、在修复层231上形成第一电极300。
[0049]S6、在第二类型半导体层250上形成第二电极400。
[0050]请参阅图2所示，在本专利技术的一实施例中，衬底100的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上形成半导体外延层，且所述半导体外延层包括依次设置的第一类型半导体层、量子阱层和第二类型半导体层；通入第一类型气体，刻蚀所述半导体外延层一侧的第二类型半导体层、量子阱层以及预设厚度的第一类型半导体层；通入第二类型气体，刻蚀修复刻蚀后的所述第一类型半导体层，形成修复层；在所述修复层上形成第一电极；以及在所述第二类型半导体层上形成第二电极。2.根据权利要求1所述的一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一电极的形成步骤包括：在所述修复层上形成第一欧姆接触层。3.根据权利要求2所述的一种半导体结构的制备方法，其特征在于，且所述第一欧姆接触层包括依次设置的铬层、铝层、钛层、镍层和金层。4.根据权利要求2所述的一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一电极的形成步骤包括：在所述第一欧姆接触层上形成第一加厚金属层，且所述第一加厚金属层暴露所述部分第一欧姆接触层。5.根据权利要求4所述的一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一电极的形成步骤包括：在所述第一欧姆接触层上形成第一电极层，且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕振兴，齐胜利，刘亚柱，赵耀，张丽，
申请(专利权)人：宁波安芯美半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：