半导体外延结构及其生长方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体外延结构，包括：形成于硅或者碳化硅衬底上的氮化物成核层、所述氮化物成核层上的氮化物层以及所述氮化物层内的插入层。所述插入层包括第一插入层和及位于所述第一插入层上方的第二插入层，所述第一插入层为铝镓氮层，所述第二插入层为铝镓氮层或氮化铝层，所述第一插入层中铝的平均含量低于所述第二插入层中铝的平均含量。本发明专利技术还公开了一种半导体外延结构的生长方法。本发明专利技术的半导体外延结构在引入压应力的同时，晶体质量不会下降，并可避免温度变化可能带来的龟裂效应或表面质量下降。而且，整个外延层生长在高温条件下进行，不需要反复的降温升温过程，降低了工艺的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，具体涉及一种。
技术介绍
第三代宽禁带半导体材料氮化镓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，所以比硅和砷化镓更适合于制作高温、高频、高压和大功率的器件。氮化镓器件在高频大功率微波器件方面有很好的应用前景，从20世纪90年代至今，氮化镓器件的研制一直是电子器件研究的热点之一。由于氮化镓本征衬底的缺乏，氮化镓器件都是在异质衬底上制成，比如说蓝宝石、碳化硅和硅。而这几种衬底当中，硅衬底具有最大的尺寸(200_)和最低的价格，因此在硅衬底上生长氮化镓材料和器件引起了人们的广泛关注。 但是，由于硅材料和氮化物之间巨大的晶格失配和热失配，在硅衬底上生长氮化镓外延膜十分困难。首先需要生长氮化铝来阻止镓原子和硅衬底之间的反应，在氨气氛围内镓原子会起到刻蚀硅衬底的作用。另外，氮化镓在硅衬底上的浸润很差，非常困难得到均匀连续的氮化镓外延膜。所以，生长高质量的氮化铝成核层，是在硅衬底上生长氮化镓材料器件必不可少的先决条件。在氮化铝成核层的帮助下，可以在硅衬底上生长均匀连续表面光洁的氮化镓外延膜。但是，由于氮化镓的热膨胀系数大概是硅衬底的两倍，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体外延结构，其特征在于，包括：形成于硅或者碳化硅衬底上的氮化物成核层；形成于所述氮化物成核层上的氮化物层，所述氮化物层包括第一氮化物层和第二氮化物层；位于所述第一氮化物层和第二氮化物层之间的插入层，所述插入层包括第一插入层和及位于所述第一插入层上方的第二插入层，所述第一插入层为铝镓氮层，所述第二插入层为铝镓氮层或氮化铝层，所述第一插入层中铝的平均含量低于所述第二插入层中铝的平均含量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，
申请(专利权)人：程凯，
类型：发明
国别省市：