一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件技术

本发明专利技术实施例提供了一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件，所述半导体器件的外延结构包括叠层设置的衬底、阻挡层、成核层和至少一层其他外延层：所述衬底包括Si原子，所述阻挡层包括阻挡原子，所述成核层包括Al原子，至少一层所述其他外延层包括Ga原子；所述阻挡原子的原子半径小于所述Ga原子的原子半径。采用上述技术方案，通过设置阻挡层并设置阻挡原子的原子半径小于Ga原子的原子半径，如此可以降低Al原子和Ga原子扩散至Si衬底的浓度，进而保证Si衬底的高阻特性，提升外延结构的质量以及半导体器件的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体及半导体制备，尤其涉及一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件。

技术介绍

1、半导体材料gan由于具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、导热性能好等特点，比si和gaas更适合于制备高温、高频、高压和大功率器件。

2、在射频应用中，衬底材料为sic或sapphire时比较容易获得高阻，但sic衬底较为昂贵以及尺寸受限，sapphire衬底热导率差，这两种衬底都不是最佳选择。si衬底能够实现较高的电阻率，同时容易获得150mm及以上尺寸，相对而言是一个更好的选择。

3、现阶段，在si衬底上外延生长包含al原子以及ga原子的外延层时，通常生长温度较高，在高温下，al原子以及ga原子会扩散至si衬底中，al原子以及ga原子取代si原子，在衬底与外延层的界面处形成p型掺杂层，降低衬底的电阻率，且这个过程不可逆，这样就会增加高频下衬底的射频损耗，限制了si基gan在射频领域的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种半导体器件的外本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体器件的外延结构，其特征在于，包括叠层设置的衬底、阻挡层、成核层和至少一层其他外延层；

2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡原子包括Sc原子。

3.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层还包括Al原子；

4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层包括ScxAl1-xN；其中，0<x≤0.5，x表示所述阻挡层中所述Sc原子的原子数量占比。

5.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层的厚度d满足20nm≤d≤200nm。

6.根据权利要求1所述的外延结构，...

【技术特征摘要】

1.一种半导体器件的外延结构，其特征在于，包括叠层设置的衬底、阻挡层、成核层和至少一层其他外延层；

2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡原子包括sc原子。

3.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层还包括al原子；

4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层包括scxal1-xn；其中，0<x≤0.5，x表示所述阻挡层中所述sc原子的原子数量占比。

5.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层的厚度d满足20nm≤d≤200nm。

6.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，至少一层其他外延层包括应力控制层，所述应力控制层包括alyga1-yn，y表示所述应力控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔苏苏，张晖，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：