[发明专利]半导体层堆叠及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体层堆叠，其特征在于，

至少两个层(A，B)，所述至少两个层作为单层在半导体带隙(104、105)中分别具有费米能级(103)的如下能量位置：对于所述层(A)适用而对于所述层(B)适用其中，E_F是所述费米能级(103)的能量位置，E_V是价带(102)的能量位置，E_L是导带(101)的能量位置，E_L-E_V是所述半导体带隙E_G(104，105)的能量差，其中，如此选择所述层(A，B)的厚度(106，107)，使得在所述层(A，B)上产生连贯的空间电荷区区域(110)。

2.根据权利要求1所述的半导体层堆叠，其特征在于，在至少两个杂质能级中以一浓度引起非本征或本征的掺杂，所述至少两个杂质能级分别具有如下能量位置：对于所述能量位置，在一层(A)中适用而在另一层(B)中适用使得在这种无限厚的单层处的费米能级占据与所述杂质能级相同的能量位置，其容差为±50meV，其中，如此选择所述半导体层堆叠中的所述层的厚度，使得在整个层堆叠上构造连贯的空间电荷区区域(110)。

3.根据权利要求1或2所述的半导体层堆叠，其特征在于通过所述掺杂产生的深杂质能级的如下能量位置：对于所述能量位置在所述层(A)中适用而对于所述能量位置在所述层(B)中适用

4.根据权利要求1或2所述的半导体层堆叠，其特征在于所述空间电荷区区域(110)中的以下能量范围中的平均费米能量位置E_F(108)：

5.根据以上权利要求中至少一项所述的半导体层堆叠，其特征在于，以受主类型的或施主类型的掺杂剂的掺杂。

6.根据以上权利要求中至少一项所述的半导体层堆叠，其特征在于，以受主类型的和施主类型的掺杂剂的掺杂。

7.根据以上权利要求中至少一项所述的半导体层堆叠，其特征在于，在III族氮化物半导体中，交替地分别在第一层(A)中掺杂以下掺杂剂之一并且在第二层(B)中分别掺杂第二掺杂剂：

铁和碳，或

碳和施主，或

铁和镁，或

铁和锌。

8.根据以上权利要求中至少一项所述的半导体层堆叠，其特征在于至少两个层组的序列，所述至少两个层组包含具有以下费米能级位置的至少两个层(A，B)：对于所述费米能级位置，作为单层在所述层(A)中适用而对于所述费米能级位置，作为单层在所述层(B)中适用

9.一种构件模块，所述构件模块包括至少一个构件，所述构件包含根据以上权利要求中任一项所述的半导体层堆叠。

10.一种用于制造半导体层堆叠的方法，所述方法包含至少以下步骤：

在用于沉积半导体的设备中提供衬底；

施加至少两个层(A、B)的序列，所述至少两个层作为单层在半导体带隙(104，105)中分别具有费米能级(103)的如下能量位置：对于所述层(A)适用而对于所述层(B)适用其中，如此选择层D_A和D_B(A，B)的厚度(106，107)，使得在所述层(A，B)上得到连贯的空间电荷区区域(110)并且适用D_A≤W_A且D_B≤W_B，其中，W_A和W_B是空间电荷区，N_A和N_B是所述层A和B中的掺杂剂浓度，ε_s是介电常数，q是单位电荷，Ψ_bi是与所述费米能级的能量差异相同的嵌入的电势差。