发明名称 GaN系统化合物半导体及成长其晶体的方法
摘要 一种GaN系统化合物半导体及成长该GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中可由在基体上使用InvxA1l-xN,成长GaN或InvxGa1-xN的GaN系统化合物半导体,而使得由晶格之不匹配所导致的晶体系缺陷浓度大大地减少。该方法包含下列步骤:(l)提供一蓝宝石基体;(2)在蓝宝石基体上成长InvxAl1-xN的中间缓冲层;以及(3)在中间缓冲层上成长GaN或InvxGa1-xN系统化合物半导体。
申请公布号 TW445657 申请公布日期 2001.07.11
申请号 TW088118112 申请日期 1999.10.20
申请人 LG电子股份有限公司 发明人 金镇教;刘泰京
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 林志诚 台北巿南京东路三段一○三号十楼
主权项 1.一种成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,该方法包含下列步骤:(1)提供一蓝宝石基体;(2)在该蓝宝石基体上成长InxAl1-xN的中间缓冲层;以及(3)在该中间缓冲层上成长GaN或InxGa1-xN系统化合物半导体。2.如申请专利范围第1项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该中间缓冲层由金属有机蒸气相磊晶(MOVPE)方法形成,TMAI(三甲基铝)或TEAI(三乙基铝)作为铝的来源,而以TMIn(三甲基铟)或TEIn(三乙基铟)作为In的来源,且以NH3或N2气体作为N的来源,且H2或N2作为载体气体。3.如申请专利范围第2项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中在200到1100℃的温度下成长该中间缓冲层。4.如申请专利范围第2项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该中间缓冲层的厚度介于10到10,000埃之间。5.如申请专利范围第2项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该中间缓冲层渗杂N型或P型杂质。6.如申请专利范围第1项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中在900到1100℃的温度范围内成长该GaN系统化合物半导体。7.如申请专利范围第1项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中在550到800℃的温度范围内成长该InxGa1-xN化合物半导体。8.如申请专利范围第1项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,进一步包含,在该中间缓冲层中形成GaN保护层的步骤,以防止在该步骤(2)之后,提升温度前,包含在该间缓冲层中的In蒸发掉。9.如申请专利范围第8项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该保护层的厚度介于5到10埃之间。10.一种成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,该方法包含下列步骤:(1)提供一蓝宝石基体;(2)在该蓝宝石基体上成长InxAl1-xN/AlN或InxAl1-xN/GaN的超晶格层作为中间缓冲层;以及(3)在该中间缓冲层上成长GaN或InxGa1-xN的GaN系统化合物半导体。11.如申请专利范围第10项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该中间缓冲层的厚度介于10到10,000埃之间。12.如申请专利范围第10项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,进一步包含,在该中间缓冲层中形成GaN保护层的步骤,以防止在该步骤(2)之后,提升温度前,包含在该中间缓冲层中的In蒸发掉。13.如申请专利范围第10项之成长一GaN系统化合物半导体之晶体的方法,其中该超晶格结构具有1到300层,其中在该超晶格结构中InxAl1-xN的厚度为1到200埃,且GaN或AlN层的厚度为1到200埃。14.一种GaN系统化合物半导体,包含:一蓝宝石基体;一成长在该蓝宝石基体上之InxAl1-xN的中间缓冲层;以及一成长在该中间缓冲层上GaN或InxGa1-xN的GaN系统化合物半导体。15.如申请专利范围第14项之GaN系统化合物半导体,其中该中间缓冲层的厚度介于10到10,000埃之间。16.如申请专利范围第14项之GaN系统化合物半导体,进一步包含,在该中间缓冲层上形成之GaN保护层,以在该中间缓冲层形成后,温度提升前,包含在该中间缓冲层中的In的蒸发。17.一种GaN系统化合物半导体,包含:一蓝宝石基体;一在该蓝宝石基体上成长之InxAl1-xN/AlN或InxAl1-xN/GaN的超晶格结构,作为中间缓冲层;以及一在该中间缓冲层上成长之GaN或InxGa1-xN的GaN系统化合物半导体。18.如申请专利范围第17项之GaN系统化合物半导体,其中该中间缓冲层的厚度介于10到10,000埃之间。19.如申请专利范围第17项之GaN系统化合物半导体,进一步包含,在该中间缓冲层上形成之GaN保护层,以在该中间缓冲层形成后,温度提升前,包含在该中间缓冲层中的In的蒸发。图式简单说明:第一图示依据本发明第一实施例成长之GaN系统化合物半导体一区域的示意图;以及第二图示依据本发明第二实施例成长之GaN系统化合物半导体之一区域的示意图。
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