[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

具有绝缘特性的生长衬底；

形成于所述生长衬底上的成核层；

形成于所述成核层上、同时用作缓冲层的未掺杂的基于氮化物的缓冲层；

形成于所述未掺杂的基于氮化物的缓冲层上的第一类型的基于氮化物的覆层；

形成于所述第一类型的基于氮化物的覆层上的多量子阱的基于氮化物的有源层；

形成于所述多量子阱的基于氮化物的有源层上的第二类型的基于氮化物的覆层，所述第二类型不同于所述第一类型；以及

形成于所述未掺杂的基于氮化物的缓冲层和所述第一类型的基于氮化物的覆层之间、或形成于所述第二类型的基于氮化物的覆层上、或者形成于所述未掺杂的基于氮化物的缓冲层和所述第一类型的基于氮化物的覆层之间以及形成于所述第二类型的基于氮化物的覆层上的隧道结层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述生长衬底利用激光束去除，并且所述半导体器件还包括形成于去除了所述生长衬底的区域处的第一或第二类型的欧姆电流扩散层、形成于所述第二类型的基于氮化物的覆层上以用于保护的支持衬底、以及形成于所述第二类型的基于氮化物的覆层和所述支持衬底之间的第一或第二类型的欧姆电极层。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，在所述第一和第二类型的基于氮化物的覆层、所述第一或第二欧姆接触层、所述隧道结层以及所述第一或第二欧姆电流扩散层的至少一个表面上形成尺寸等于或小于10nm的点、孔、棱锥、纳米杆和纳米柱中的至少一种形状以提供表面粗糙度和光子晶体效应。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述隧道结层基本地包括从表示为Al_aIn_bGa_cN_xP_yAs_z(a、b、c、x、y和z为整数)的包括III-V族元素的化合物中选出的一种，其中，按照具有等于或小于50nm的厚度的单层或多层的形式制备所述隧道结层。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述多层包括超晶格结构，该超晶格结构中重复叠置了30个或不足30个对的叠置体，所述对包括InGaN/GaN、AlGaN/GaN、AlInN/GaN、AlGaN/InGaN、AlInN/InGaN、AlN/GaN和AlGaAs/InGaAs，其中，所述多层包括添加有II族元素(Mg、Be、Zn)或IV族元素(Si、Ge)的单晶层、多晶层或非晶层。

6.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述支持衬底包括作为金属间化合物的硅化物，其由铝(Al)、与Al相关的合金、Al固溶体、铜(Cu)、与Cu相关的合金、Cu固溶体、银(Ag)、与Ag相关的合金或者Ag固溶体中的至少之一形成。

7.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第一类型或者第二类型的欧姆接触层包括由作为高反射金属的Ag、Rh、Al或者基于所述高反射金属的合金或固溶体构成的厚层、包括与镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、锌(Zn)、镁(Mg)或金(Au)结合的高反射金属的双反射层或三反射层、或者透明导电氧化物(TCO)和基于过渡金属的透明导电氮化物及高反射的金属的组合。

8.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第一类型和第二类型的欧姆电流扩散层包括采用透明导电氧化物(TCO)或者基于过渡金属的透明导电氮化物(TCN)的透明导电薄膜层。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，TCO是包括与选自下述集合的至少一种结合的氧(O)的化合物：铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镓(Ga)、镉(Cd)、镁(Mg)、铍(Be)、银(Ag)、钼(Mo)、钒(V)、铜(Cu)、铱(Ir)、铑(Rh)、钌(Ru)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铂(Pt)、钯(Pd)、铝(Al)和镧(La)，所述TCN是通过使氮(N)与钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、钒(V)、铬(Cr)、锆(Zr)、铌(Nb)、铪(Hf)、铼(Re)或钼(Mo)结合获得的透明导电化合物。