[发明专利]半导体材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202110357192.1 | 申请日： | 2021-04-01 |
| 公开（公告）号： | CN113097054A | 公开（公告）日： | 2021-07-09 |
| 发明（设计）人： | 寇煦丰;汤辰佳;李家明;杜鹏;方铉 | 申请（专利权）人： | 上海科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02;C23C16/30 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 王闯 |
| 地址： | 200120 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种半导体材料，其特征在于，包括依次层叠设置的硅衬底、缓冲层和外延层；
所述缓冲层包括一层或多层IIA-VIA族元素层，每层所述IIA-VIA族元素层均包括IIA族和VIA族元素；所述外延层包括IIIA族和VA族元素。
2.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述缓冲层包括CdTe层、ZnTe层、ZnSe层和CdSe层中的一种或多种；
优选地，所述IIA-VIA族元素层的厚度为100-2000nm。
3.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述缓冲层包括多层所述IIA-VIA族元素层；
与所述硅衬底邻接的IIA-VIA族元素层的晶格常数和/或热膨胀系数接近所述硅衬底的晶格常数和/或热膨胀系数，与所述外延层邻接的IIA-VIA族元素层的晶格常数和/或热膨胀系数接近所述外延层的晶格常数和/或热膨胀系数，与所述硅衬底和所述外延层均不邻接的IIA-VIA族元素层的晶格常数和/或热膨胀系数介于所述硅衬底和所述外延层的晶格常数和/或热膨胀系数之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的半导体材料，其特征在于，所述外延层包括InSb、InAs、GaAs以及包含III-V族元素的掺杂材料、合金材料、量子阱、超晶格材料中的一种或多种；
优选地，所述外延层的厚度为10-1000nm。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的半导体材料的制备方法，其特征在于，包括：
将所述硅衬底加热进行预处理，然后依次在所述硅衬底上生长所述缓冲层和所述外延层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预处理的温度为750-950℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，进行所述预处理时，使用As源进行辅助处理；
优选地，所述辅助处理包括：当所述硅衬底的温度大于等于400℃时，开启所述As源。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲层包括CdTe层、ZnTe层、ZnSe层和CdSe层中的一种或多种；所述ZnTe层和CdSe层的生长温度各自独立的为220-340℃，所述CdTe层和所述ZnSe层的生长温度各自独立的为320-450℃。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述外延层的生长温度为320-450℃；
优选地，生长所述外延层时，IIIA族元素源和VA族元素源的束流比为1：(1-10)。
10.一种权利要求1-4任一项所述的半导体材料的应用，其特征在于，用于激光器和探测器。
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H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
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