【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及氮化物基半导体装置。更具体地，本公开涉及一种具有变化的v/i i i比以改变其结构中的位错趋势的氮化物基半导体装置。
技术介绍
1、近年来，对高电子迁移率晶体管(hemt)的深入研究非常普遍，特别是对于高功率开关和高频应用。iii族氮化物基hemt利用两种不同带隙材料之间的异质结界面形成类量子阱结构，可容纳二维电子气(2deg)区域，满足高功率/频率器件的需求。除了hemt之外，具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(hbt)、异质结场效应晶体管(hfet)和调制掺fet(modfet)。
技术实现思路
1、根据本公开的一个方面，提供了一种氮化物基半导体装置。该氮化物基半导体装置包括iii-v族氮化物基缓冲层、第一iii-v族氮化物基半导体层和第二iii-v族氮化物基半导体层。所述iii-v族氮化物基缓冲层设置在基板上方以与所述基板形成第一界面。iii-v族氮化物基缓冲层具有从所述第一界面延伸至所述iii-v族氮化物基缓冲层的顶面的多条第一位错线。所述第一iii-v族氮化物基半导体层设置在iii-v族氮化物基缓冲层上方，以与所述iii-v族氮化物基缓冲层的顶面形成第二界面。所述第一iii-v族氮化物基半导体层具有多条第二位错线和第三位错线。每条第二位错线连接两条第一位错线，每条第三位错线从相应的一条第一位错线连续延伸到所述第一iii-v族氮化物基半导体层的顶面。所述第二iii-v族氮化物基半导体层设置在所述第一iii-v族氮化物基半导体层上方，以与所述第一iii-
2、根据本公开的一个方面，提供了一种用于制造氮化物基半导体装置的方法。该方法包括以下步骤。在基板上方形成iii-v族氮化物基缓冲层，其中多条第一位错线在iii-v族氮化物基缓冲层中延伸。通过在第一iii-v族氮化物基半导体层的生长期间应用第一v/iii比，在iii-v族氮化物基缓冲层上方形成所述第一iii-v族氮化物基半导体层，使得多个第二位错线形成在第一iii-v族氮化物基半导体层中，每条第二位错线连接两条第一位错线。通过在第二iii-v族氮化物基半导体层的生长期间应用第二v/iii比，在第一iii-v族氮化物基半导体层上方形成所述第二iii-v族氮化物基半导体层，其中，所述第一v/iii比低于所述第二v/iii比。
3、根据本公开的一个方面，提供了一种氮化物基半导体装置。该氮化物基半导体装置包括iii-v族氮化物基缓冲层、第一iii-v族氮化物基半导体层和第二iii-v族氮化物基半导体层。所述iii-v族氮化物基缓冲层设置在基板上方以与基板形成第一界面。所述第一iii-v族氮化物基半导体层设置在iii-v族氮化物基缓冲层上方并与iii-v族氮化物基缓冲层接触。第一位错线从基板和iii-v族氮化物基缓冲层之间的界面延伸到第一iii-v族氮化物基半导体层，然后返回到基板和iii-v族氮化物基缓冲层之间的界面层。第二位错线从基板与iii-v族氮化物基缓冲层之间的界面延伸至第一iii-v族氮化物基半导体层的顶面。第二iii-v族氮化物基半导体层设置在第一iii-v族氮化物基半导体层上方，以与第一iii-v族氮化物基半导体层的顶面形成界面。
4、通过上述配置，iii-v族氮化物基半导体层可以由具有不同v/iii比的亚iii-v族氮化物基层形成。不同的v/iii比可以让位错线转向横向延伸，因此位错线可以变成倒u形，从而降低位错密度。
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1.一种氮化物基半导体装置，包括：
2.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的III族元素浓度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的V/III比，从而导致其具有不同的浓度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述底部的V/III比低于所述顶部的V/III比。
5.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的V/III比从所述底部到所述顶部逐渐增大。
6.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的V/III比从所述底部到所述顶部阶梯式增大。
7.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的V/III比从所述底部到所述顶部在约200至约500的范围内。
8.根据前述权利
9.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线在所述第一III-V族氮化物基半导体层中转向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线是倒U形的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线比所述第一位错线和所述第三位错线更加弯曲。
12.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第二位错线均不穿透所述第一III-V族氮化物基半导体层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，还包括：
14.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述III-V族氮化物基缓冲层包括氮化铝(AlN)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层包括氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)或其组合。
16.一种氮化物基半导体装置的制造方法，包括：
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一V/III比约等于或小于200。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二V/III比约等于或大于500。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述III-V族氮化物基缓冲层包括氮化铝(AlN)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层包括氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)或其组合。
21.一种氮化物基半导体装置，包括：
22.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第二位错线是倒U形的。
23.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的III族元素浓度。
24.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一III-V族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的V/III比，从而导致其具有不同的浓度。
25.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述底部的V/III比低于所述顶部的V/III比。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种氮化物基半导体装置，包括：
2.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一iii-v族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的iii族元素浓度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一iii-v族氮化物基半导体层的底部和顶部具有不同的v/iii比，从而导致其具有不同的浓度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述底部的v/iii比低于所述顶部的v/iii比。
5.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一iii-v族氮化物基半导体层的v/iii比从所述底部到所述顶部逐渐增大。
6.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一iii-v族氮化物基半导体层的v/iii比从所述底部到所述顶部阶梯式增大。
7.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第一iii-v族氮化物基半导体层的v/iii比从所述底部到所述顶部在约200至约500的范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述底部的位错密度大于所述顶部的位错密度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线在所述第一iii-v族氮化物基半导体层中转向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线是倒u形的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，每条所述第二位错线比所述第一位错线和所述第三位错线更加弯曲。
12.根据前述权利要求中任一项所述的氮化物基半导体装置，其中，所述第二位错线均...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴芃逸，李传纲，吴媛瑜，
申请(专利权)人：英诺赛科苏州半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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