[发明专利]化合物半导体器件及其制造方法有效
| 申请号： | 201210277906.9 | 申请日： | 2012-08-06 |
| 公开（公告）号： | CN102956679A | 公开（公告）日： | 2013-03-06 |
| 发明（设计）人： | 小谷淳二;石黑哲郎;苫米地秀一 | 申请（专利权）人： | 富士通株式会社 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/417;H01L29/778;H01L21/335;H02M5/458 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 顾晋伟;董文国 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 化合物 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种化合物半导体器件，包括：
衬底；
设置在所述衬底之上的GaN化合物半导体多层结构；以及
基于AlN的并且设置在所述衬底与所述GaN化合物半导体多层结构之间的应力消除层，
其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的表面具有深度为5nm或更大并且以2×1010cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
2.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的所述表面具有深度为6nm或更大并且以2×1010cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
3.一种化合物半导体器件，包括：
衬底；
设置在所述衬底之上的GaN化合物半导体多层结构；以及
基于AlN的并且设置在所述衬底与所述GaN化合物半导体多层结构之间的应力消除层，
其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的表面具有深度为7nm或更大并且以8×109cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
4.根据权利要求3所述的化合物半导体器件，其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的所述表面具有深度为15nm或更大并且以9×109cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
5.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中所述凹部中的每一个的直径为30nm或更大。
6.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中所述凹部中的每一个的直径为80nm或更大。
7.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中对所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的所述表面拟合的粗糙度曲线的偏度是负的。
8.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中所述GaN化合物半导体多层结构包括电子传输层和电子供给层。
9.根据权利要求8所述的化合物半导体器件，还包括设置在所述电子供给层之上的源电极、栅电极以及漏电极。
10.根据权利要求1所述的化合物半导体器件，其中所述衬底是Si衬底、SiC衬底或蓝宝石衬底。
11.一种包含化合物半导体器件的电源系统，所述化合物半导体器件包括：
衬底；
设置在所述衬底之上的GaN化合物半导体多层结构；以及
基于AlN的并且设置在所述衬底与所述GaN化合物半导体多层结构之间的应力消除层，
其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的表面具有深度为5nm或更大并且以2×1010cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
12.一种包含化合物半导体器件的大功率放大器，所述化合物半导体器件包括：
衬底；
设置在所述衬底之上的GaN化合物半导体多层结构；以及
基于AlN的并且设置在所述衬底与所述GaN化合物半导体多层结构之间的应力消除层，
其中所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的表面具有深度为5nm或更大并且以2×1010cm-2或更大的数目密度形成的凹部。
13.一种用于制造化合物半导体器件的方法，包括：
在衬底之上形成基于AlN的应力消除层；以及
在所述应力消除层上形成GaN化合物半导体多层结构，
其中在形成所述应力消除层时，在所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的表面中形成深度为5nm或更大的凹部，并且所述凹部以2×1010cm-2或更大的数目密度形成。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在形成所述应力消除层时，在所述应力消除层的与所述GaN化合物半导体多层结构接触的所述表面中形成深度为6nm或更大的凹部，并且所述凹部以2×1010cm-2或更大的数目密度形成。
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