半导体外延结构和半导体外延结构的制备方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种半导体外延结构和半导体外延结构的制备方法，涉及半导体外延技术领域，该半导体外延结构包括衬底、成核层和缓冲层，本发明专利技术通过在衬底上形成成核层，然后再在成核层上形成缓冲层，其中，成核层包括多层周期性掺杂且重复排列的半导体周期叠层，从而使得成核层形成了具有不同掺杂类型的掺杂超晶格结构，本发明专利技术实施例采用不同掺杂类型的掺杂超晶格结构提高成核层的晶体质量，本发明专利技术实施例利用形成的掺杂超晶格可以减小外延层穿透位错而获得高晶体质量的外延薄膜，并且能够简单高效地获得高质量成核层，减少外延层穿透位错，从而获得高晶体质量的外延薄膜。从而获得高晶体质量的外延薄膜。从而获得高晶体质量的外延薄膜。

【技术实现步骤摘要】
半导体外延结构和半导体外延结构的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体外延
，具体而言，涉及一种半导体外延结构和半导体外延结构的制备方法。

技术介绍

[0002]氮化铝薄膜是一种重要的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、击穿场强高、耐腐蚀、抗辐射能力强、热稳定性好等优良特性。氮化物半导体材料由于缺乏大尺寸高质量商用的氮化镓和氮化铝衬底，一般是通过异质外延的方法生长在硅、碳化硅或蓝宝石衬底上。由于氮化铝与异质外延衬底具有较好的浸润性，通常被用作氮化物异质外延的成核层材料。高质量的AlN薄膜制备也是氮化物半导体薄膜材料外延生长的关键技术。
[0003]氮化铝薄膜和碳化硅衬底(硅衬底)之间一般存在较大的晶格失配和热失配，因此异质外延生长的AlN薄膜中存在大量的穿透位错和微裂纹。氮化铝异质外延生长中的穿透位错密度降低通常需要界面或点缺陷的参与来促进穿透位错的湮灭，因此获得高质量AlN层需要优化生长条件或采用特定外延结构。
[0004]一般获得高质量AlN异质外延薄膜材料的方法有下面几种：1.采用较高生长温度(>12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体外延结构，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一侧的成核层；以及位于所述成核层远离所述衬底一侧的缓冲层；其中，所述成核层包括多层依次堆叠的半导体周期叠层，至少一层所述半导体周期叠层为掺杂结构，且多层所述半导体周期叠层形成具有不同掺杂类型的掺杂超晶格结构。2.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，每层所述半导体周期叠层包括依次堆叠的第一薄膜层和第二薄膜层，所述第一薄膜层掺杂有第一掺杂原子，所述第二薄膜层掺杂有第二掺杂原子，其中，所述第一掺杂原子和所述第二掺杂原子为不同种类的掺杂原子。3.根据权利要求2所述的半导体外延结构，其特征在于，所述第一掺杂原子为In，Ga，Si，Mg和Zn中的至少一种；所述第二掺杂原子为In，Ga，Si，Mg和Zn中的至少一种。4.根据权利要求2所述的半导体外延结构，其特征在于，所述第一掺杂原子在所述第一薄膜层中的掺杂浓度和所述第二掺杂原子在所述第二薄膜层中的掺杂浓度均在1E16/cm3‑
1E21/cm3之间。5.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，每层所述半导体周期叠层包括依次堆叠的第一薄膜层和第二薄膜层，所述第一薄膜层为非掺杂层，所述第二薄膜层掺杂有第二掺杂原子。6.根据权利要求5所述的半导体外延结构，其特征在于，所述第二掺杂原子为In，Ga，Si，Mg和Zn中的至少一种。7.根据权利要求5所述的半导体外延结构，其特征在于，所述第二掺杂原子在所述第二薄膜层中的掺杂浓度均在1E16/cm3‑
1E21/cm3之间。8.根据权利要求2所述的半导体外延结构，其特征在于，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的厚度均在1
‑
20nm之间。9.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述半导体周期叠层的层数均大于或等于3。10.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述成核层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：房育涛，陈帅，叶念慈，张洁，
申请(专利权)人：湖南三安半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：