[发明专利]带有应变补偿层的半导体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

第一导电型的基材，和

包含许多第一和第二组成层对的第一超晶格层；所述第一组成层包含处于张应力下的材料，而所述第二组成层包含处于压应力下的材料；在其界面处压应力和张应力相互补偿。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，包括：

在第一超晶格层上形成的活性层，所述超晶格层具有第一导电型，和

与第一导电型互补的第二超晶格层，该层包含许多第三和第四组成层，第三层包含处于张应力下的材料，而第四组成层包含处于压应力下的材料，在其界面处压应力和张应力相互补偿。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中基材为GaN，该半导体结构还包括：

在基材和第一超晶格层之间形成的第一i-GaN包复层，和

在该i-GaN包复层和第一超晶格层之间形成的n-GaN通道层。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，另外还包括基极层和发射极层，并且其中第一超晶格层包含集电极层。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，另外还包括：

在上面形成的并与基材相同导电型的第一包复层，

与基材相同导电型的第二包复层，

活性层，和

其中第一超晶格层形成第三包复层，并且具有与基材的导电型互补的导电型，

在超晶格第三包复层上面形成的并且在其中具有窗户的阻挡层，所述窗户将部分超晶格第三包复层暴露。

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，基材为GaN并且第一超晶格层形成集电极层，另外还包括基极层和超晶格发射极层，它们由许多对应变被补偿的组成层所组成。

7.一种半导体结构的制备方法，包括：

提供第一导电型的基材，

形成小于临界厚度的第一组成层，该第一层处于预定幅度的张应力下，

在第一组成层上形成第二组成层，该第二组成层处于压应力下，该应力与第一组成层张应力的幅度相同，结果是，在组成层中张应力和压应力相互补偿。

8.一种晶体管装置，包括：

在In_1-x1-y1Ga_x1Al_y1N层的半绝缘层上，顺序形成：n-型In_1-x1-y1Ga_x1Al_y1N导电通道层，由In_1-x2-y2Ga_x2Al_y2N和In_1-x3-y3Ga_x3Al_y3N组成的n-型超晶格层，其中，所述In_1-x2-y2Ga_x2Al_y2N的晶格常数大于所述In_1-x1-y1Ga_x1Al_y1N的晶格常数，而In_1-x3-y3Ga_x3Al_y3N的晶格常数小于所述In_1-x1-y1Ga_x1Al_y1N的晶格常数，其中x1，x2，和x3限定GaN的摩尔份数，而y1，y2，和y3限定AlN的摩尔份数，并且所述超晶格层的有效带隙大于In_1-x1-y1Ga_x1Al_y1N层的有效带隙。