[发明专利]一种Si基氮化镓器件的外延结构

权利要求书

1.一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，包括从下至上依次层叠设置的衬底（L1）、成核层（L2）、缓冲层（L3）、高阻层（L4）、沟道层（L5）和势垒层（L6），其中，成核层（L2）是由ALN/GaN循环生长组成，包括ALN层（L21）和GaN层（L22），其中，缓冲层（L3）是由InN/SiN/GaN循环生长组成，包括InN晶核层（L31）、网状结构SiN薄层（L32）、GaN填平层（L33）。

2.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述衬底（L1）尺寸大小为2-6inch，材质为硅。

3.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述成核层（L2）是ALN/GaN循环生长组成，生长温度500-900℃，薄膜厚度20-50nm，其中ALN层（L21）厚度在1-3nm之间，GaN层（L22）厚度在1-3nm之间，循环数为5~10之间，其中ALN/GaN可以采用PECVD生长，长完再放回MOCVD继续生长后续层，也可以直接利用MOCVD生长，长完需要进行高温热处理，为提高晶格质量，再继续生长后续层。

4.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述缓冲层（L3）是由InN/SiN/GaN循环生长组成，包括InN晶核层（L31）、网状结构SiN薄层（L32）、GaN填平层（L33），其生长温度在1080-1150℃，薄膜总厚度在1um-3um，其中InN晶核层（L31）厚度在5~10nm，网状结构SiN（L32）薄层厚度在0.5~2nm、GaN（L33）填平层厚度在50~100nm，循环数为5~50之间。

5.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述高阻层（L5）是采用金属有机气相外延沉积非故意掺杂生长形成的半绝缘高质量的氮化镓薄膜层，薄膜厚度范围为2um-5um。

6.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述沟道层（L6）采用金属有机气相外延沉积非故意掺杂生长形成的半绝缘高质量的氮化镓沟道薄膜层，薄膜厚度范围为50-200nm。

7.根据权利要求1所述的一种Si基氮化镓器件的外延结构，其特征在于，所述势垒层（L7）的结构式为Al_xGa_1-xN，其中0x1，厚度为5-35nm。