[发明专利]半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

衬底；

形成在所述衬底上的缓冲层；

形成在所述缓冲层上的SLS(应变层超晶格)缓冲层；

形成在所述SLS缓冲层上并且由半导体材料形成的电子渡越层；和

形成在所述电子渡越层上并且由半导体材料形成的电子供给层；

其中所述缓冲层包括具有不同Al组成比的两层或更多层的AlGaN层，所述缓冲层的两层或更多层的AlGaN层按照Al组成比从衬底侧到SLS缓冲层侧减小的顺序来布置，

其中所述SLS缓冲层通过交替地层叠包含AlN的第一晶格层和包含GaN的第二晶格层来形成，以及

其中所述缓冲层的两层或更多层的AlGaN层中与所述SLS缓冲层接触的一层的Al组成比大于或等于所述SLS缓冲层的Al有效组成比，其中

所述Al有效组成比定义为所述第一晶格层的厚度相对所述第一晶格层和所述第二晶格层的厚度之和的比。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，

其中所述缓冲层的厚度大于或等于500nm且小于或等于1000nm。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，还包括：

形成在所述衬底和所述缓冲层之间的成核层，

其中所述成核层由AlN形成。

4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述缓冲层包括具有不同Al组成比的三个层。

5.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中当用Al_RGa_1-RN表示所述第一晶格层的组成并且用Al_SGa_1-SN表示所述第二晶格层的组成时，满足式R＞S。

6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述第一晶格层由AlN形成，所述第二晶格层由GaN形成。

7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述第一晶格层的厚度大于或等于0.5nm且小于或等于10nm，所述第二晶格层的厚度大于或等于10nm且小于或等于40nm。

8.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述第二晶格层的厚度与所述第一晶格层的厚度之比大于或等于4且小于或等于20。

9.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述SLS缓冲层的厚度大于或等于1000nm且小于或等于3000nm。

10.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述SLS缓冲层掺杂有选自Fe、Mg和C中的至少一种杂质元素。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，

其中用于掺杂所述SLS缓冲层的所述杂质元素的浓度在1×10¹⁸cm^-3至1×10²⁰cm^-3的范围内。

12.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述衬底是硅衬底。

13.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述缓冲层、所述SLS缓冲层、所述电子渡越层以及所述电子供给层是通过MOVPE(金属有机气相外延)形成的。

14.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述电子渡越层由包含GaN的材料形成。

15.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中所述电子供给层由包含AlGaN的材料形成。

16.根据权利要求1或2所述的半导体装置，

其中在所述电子供给层上形成有栅电极、源电极和漏电极。

17.根据权利要求1或2所述的半导体装置，还包括：

形成在所述电子供给层上的盖层，

其中所述盖层由包含n-GaN的材料形成。

18.一种电源装置，包括：

根据权利要求1或2所述的半导体装置。

19.一种放大器，包括：

根据权利要求1或2所述的半导体装置。