[发明专利]半导体外延结构及其生长方法

权利要求书

1.一种半导体外延结构，其特征在于，包括：

形成于硅衬底上的成核层；

形成于所述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，所述插入层中包括铝铟氮，其中铟的组分小于18%。

2.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述插入层为多层结构或超晶格结构。

3.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述半导体外延结构还包括形成于所述氮化物层上的有源区，所述有源区选自铟镓氮/镓氮多量子阱结构和p型氮化物构成的发光二极管、铝镓氮/氮化镓异质结构成的高电子迁移率晶体管、铝镓铟氮/氮化镓异质结构成的高电子迁移率晶体管、氮化铝/氮化镓异质结构成的高迁移率三极管、氮化镓MOSFET、UV-LED、光电探测器、氢气产生器或太阳能电池。

4.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述成核层为铝镓氮层、铝铟镓氮层、氮化铝层或氮化镓层。

5.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述氮化物层为氮化镓层、铝铟镓氮层或铝镓氮层。

6.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述插入层中掺杂有硅或锗，以实现n型掺杂。

7.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述氮化物层中掺杂有硅和/或锗，以实现n型掺杂。

8.根据权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述插入层中铟的平均含量自下而上逐渐增多、逐渐减少、或插入层中铟的平均含量自下而上先增加后减少或先减少后增加。

9.一种如权利要求1所述的半导体外延结构的生长方法，其特征在于，包括：

（1）提供硅衬底；

（2）在所述硅衬底上生长成核层；

（3）在所述成核层上生长第一氮化物层；

（4）在所述第一氮化物层上生长插入层；

（5）在所述插入层上生长第二氮化物层。

10.根据权利要求9所述的半导体外延结构的生长方法，其特征在于，所述成核层的生长温度大于等于800℃。

11.根据权利要求9所述的半导体外延结构的生长方法，其特征在于，所述氮化物层的生长温度大于等于800℃。

12.根据权利要求9所述的半导体外延结构的生长方法，其特征在于，所述插入层的生长温度大于等于800℃。