[发明专利]形成III族氮化物合金

权利要求书

1.一种用于形成半导体器件的方法，所述方法包括：

(105)选择衬底，在所述衬底上将形成纤锌矿III族氮化物合金层；

(110)选择所述纤锌矿III族氮化物合金层的压电极化；

(115)选择所述纤锌矿III族氮化物合金层的有效压电系数；

(120)确定是否存在满足所选有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分；

(130)基于所选衬底和所选有效压电系数，确定是否存在满足所选压电极化的由所述纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度；和

(135)对于确定存在晶格常数满足所选有效压电系数的所述纤锌矿III族氮化物合金成分，并且由所述纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度满足所选压电极化的情况，在所述衬底上形成纤锌矿III族氮化物合金层，所述纤锌矿III族氮化物合金层包含满足所选有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分并且具有满足所选压电极化的厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当确定不存在满足所选有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分时，所述方法还包括：

选择经调整的有效压电系数；

确定由所述纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度是否满足经调整的压电极化；和

对于确定存在晶格常数满足经调整的有效压电系数的所述纤锌矿III族氮化物合金成分，并且由所述纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度满足经调整的压电极化的情况，在所述衬底上形成纤锌矿III族氮化物合金层，所述纤锌矿III族氮化物合金层包含满足经调整的有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分并且具有满足所选压电极化的厚度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中当确定不存在由晶格常数满足所选压电极化的纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度时，所述方法还包括：

选择经调整的有效压电系数；

确定是否存在晶格常数满足经调整的有效压电系数的另一种纤锌矿III族氮化物合金成分；

确定由所述另一种纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度是否满足压电极化；和

对于确定存在晶格常数满足经调整的有效压电系数的所述另一种纤锌矿III族氮化物合金成分，并且所述另一种纤锌矿III族氮化物合金成分形成的层的厚度满足经调整的压电极化的情况，在所述衬底上形成纤锌矿III族氮化物合金层，所述纤锌矿III族氮化物合金层包含满足经调整的有效压电系数的另一种纤锌矿III族氮化物合金成分并且具有满足所选压电极化的厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否存在满足所选有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分包括：

选择纤锌矿III族氮化物合金A_xC_1-xN，其中A和C为III族氮化物元素，x为相对于纤锌矿III族氮化物合金层中元素C的量的元素A的量；和

根据下式，确定所选纤锌矿III族氮化物合金A_xC_1-xN是否满足所选有效压电系数e_eff

其中e₃₁(x)和e₃₃(x)是所选纤锌矿III族氮化物合金A_xC_1-xN的压电常数，

其中C₁₁(x)和C₁₃(x)是所选纤锌矿III族氮化物合金A_xC_1-xN的弹性常数，和

其中P_SP(x)是包含所选纤锌矿III族氮化物合金A_xC_1-xN的纤锌矿III族氮化物合金层的自发极化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否存在满足所选有效压电系数的纤锌矿III族氮化物合金成分包括：

生成多种不同的纤锌矿III族氮化物合金成分的晶格常数与有效压电系数的函数关系图；和

使用所述图确定多种不同的纤锌矿III族氮化物合金成分中的任一种是否满足所选有效压电系数。