[发明专利]半导体器件的外延片及其制作方法和应用

权利要求书

1.一种半导体器件的外延片，其特征在于包括依次形成的缓冲层、非掺杂半导体层、第一掺杂型半导体层、调控层、发光层和第二掺杂型半导体层；

所述调控层包括形成在所述第一掺杂型半导体层上的第一AlInN层以及形成在所述第一AlInN层上的第二AlInN层，所述第二AlInN层的生长温度高于第一AlInN层的生长温度，所述第二AlInN层的In含量低于第一AlInN层的In含量，且所述第二AlInN层与发光层晶格匹配，其中，所述第一掺杂型半导体层和第二掺杂型半导体层的导电类型不同。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的外延片，其特征在于：所述第一AlInN层表面的部分位错区域被去除形成坑状结构。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的外延片，其特征在于：所述坑状结构内还形成有反射结构，所述反射结构包括形成在所述坑状结构表面的AlN纳米颗粒，所述AlN纳米颗粒的粒径为2～10nm。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的外延片，其特征在于：所述第一AlInN层的In含量为20～50％，所述第二AlInN层的In含量为10～20％，所述第一AlInN层的厚度为20～100nm，所述第二AlInN层的厚度为100～300nm。

5.根据权利要求2或3所述的半导体器件的外延片，其特征在于：所述坑状结构被所述第二AlInN层填充。

6.根据权利要求2或3所述的半导体器件的外延片，其特征在于：所述调控层还包括插入层，所述插入层形成在第一AlInN层上，所述第二AlInN层形成在插入层上，所述坑状结构被所述插入层填充，其中，所述插入层的材质包括InGaN、AlGaN、InN和AlN中的任意一种，所述插入层的厚度为10～20nm。

7.如权利要求1-6中任一项所述的半导体器件的外延片的制作方法，包括在衬底上依次生长缓冲层、非掺杂半导体层、第一掺杂型半导体层、发光层和第二掺杂型半导体层的步骤，其特征在于还包括：

在所述第一掺杂型半导体层上依次生长第一AlInN层和第二AlInN层，且使第二AlInN层的生长温度高于第一AlInN层的生长温度，所述第二AlInN层的In含量低于第一AlInN层的In含量，从而形成调控层；且所述第二AlInN层与发光层晶格匹配。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于还包括：对所述第一AlInN层表面进行刻蚀，使所述第一AlInN层表面的部分位错区域被除去而形成坑状结构，以及，在所述坑状结构内外延生长形成AlN纳米颗粒。

9.根据权利要求7或8所述的制作方法，其特征在于还包括：直接在所述第一AlInN层上生长形成第二AlInN层，或者，先在所述第一AlInN层上生长形成插入层，再在所述插入层上生长形成第二AlInN层，所述第一AlInN层的生长温度为600～700℃，所述第二AlInN层的生长温度为700～900℃。

10.一种半导体发光器件，其特征在于包括权利要求1-6中任一项所述的半导体器件的外延片。