[发明专利]复合衬底、半导体器件结构及其制备方法

权利要求书

1.一种复合衬底的制备方法，其特征在于，所述复合衬底的制备方法包括以下步骤：

1)提供生长衬底；

2)在所述生长衬底表面形成氮化物缓冲层；

3)在所述氮化物缓冲层表面形成半导体介质叠层结构；

4)将所述半导体介质叠层结构图形化，以在所述氮化物缓冲层表面形成周期性间隔分布的凸起结构。

2.根据权利要求1所述的复合衬底的制备方法，其特征在于：所述半导体介质叠层结构包括至少两层半导体介质层，相邻所述半导体介质层的材料不同。

3.根据权利要求1所述的复合衬底的制备方法，其特征在于：所述半导体介质叠层结构包括SiO₂层、Si₃N₄层或SiON_x层中的至少两种。

4.根据权利要求1所述的复合衬底的制备方法，其特征在于：所述凸起结构的形状为圆柱形、方柱形、圆锥形或子弹头形。

5.根据权利要求1所述的复合衬底的制备方法，其特征在于：所述凸起结构的最大横向尺寸为0.1μm～10μm，所述凸起结构的高度为0.2μm～3μm，相邻所述凸起结构的最小间距为0.1μm～5μm。

6.一种复合衬底，其特征在于，所述复合衬底包括：

生长衬底；

氮化物缓冲层，位于所述生长衬底表面；

凸起结构，呈周期性间隔分布于所述氮化物缓冲层表面；所述凸起结构为半导体介质叠层结构。

7.根据权利要求6所述的复合衬底，其特征在于：所述凸起结构包括至少两层半导体介质层，相邻所述半导体介质层的材料不同。

8.根据权利要求7所述的复合衬底，其特征在于：所述半导体介质叠层结构包括SiO₂层、Si₃N₄层或SiON_x层中的至少两种。

9.根据权利要求6所述的复合衬底，其特征在于：所述凸起结构的形状为圆柱形、方柱形、圆锥形或子弹头形。

10.根据权利要求6所述的复合衬底，其特征在于：所述凸起结构的最大横向尺寸为0.1μm～10μm，所述凸起结构的高度为0.2μm～3μm，相邻所述凸起结构的最小间距为0.1μm～5μm。

11.一种半导体器件结构的制备方法，其特征在于，所述半导体器件结构的制备方法包括以下步骤：

1)采用如权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备复合衬底；

2)在所述复合衬底表面形成外延过渡层，所述外延过渡层填满所述凸起结构之间的间隙，并完全覆盖所述凸起结构；

3)在所述外延过渡层表面形成N型外延层；

4)在所述N型外延层表面形成量子阱层；

5)在所述量子阱层表面形成P型外延层。

12.根据权利要求11所述的半导体器件结构的制备方法，其特征在于：步骤5)之后，还包括在所述N型外延层表面形成N电极，并在所述P型外延层表面形成P电极的步骤。

13.根据权利要求11所述的半导体器件结构的制备方法，其特征在于：步骤5)之后，还包括在所述P型外延层表面形成P电极，并在所述生长衬底远离所述氮化物缓冲层的表面形成N电极的步骤。

14.一种半导体器件结构，其特征在于，所述半导体器件结构包括：

如权利要求6至10中任一项所述的复合衬底；

外延过渡层，填满所述凸起结构之间的间隙并完全覆盖所述凸起结构；

N型外延层，位于所述外延过渡层表面；

量子阱层，位于所述N型外延层表面；

P型外延层，与所述量子阱层表面。

15.根据权利要求14所述的半导体器件结构，其特征在于：所述半导体器件结构还包括：

N电极，位于所述N型外延层表面；

P电极，位于所述P型外延层表面。

16.根据权利要求14所述的半导体器件结构，其特征在于：所述半导体器件结构还包括：

P电极，位于所述P型外延层表面；

N电极，位于所述生长衬底远离所述氮化物缓冲层的表面。