[发明专利]氮化物半导体元件及其制作方法

权利要求书

1.氮化物半导体元件，包括：衬底，位于所述衬底上的应力调变层，位于所述应力调变层上的AlN缓冲层，依次位于所述缓冲层上的n型半导体层、有源层和p型半导体层，所述应力调变层的晶格常数大于所述AlN缓冲层，但不大于所述n型半导体层的晶格常数，借由所述应力调变层，减少所述n型半导体层的压应力，所述应力调变层为Al_XGa_1-XN，其中Al组分的取值X为0.2~0.9，厚度d1的取值范围为100＜d1≤5000nm。

2.根据权利要求1所述的氮化物半导体元件，其特征在于：所述应力调变层的厚度大于或等于所述AlN缓冲层的厚度。

3.根据权利要求1所述的氮化物半导体元件，其特征在于：所述AlN缓冲层的厚度d2的取值范围为：10≤d2≤3000nm。

4.根据权利要求1所述的氮化物半导体元件，其特征在于：所述有源层的凸起曲率为0~200 km^-1。

5.氮化物半导体元件的制作方法，包括步骤：

提供一生长衬底；

在所述生长衬底上依次形成应力调变层、AlN缓冲层、n型半导体层、有源层和p型半导体层；

其中，所述应力调变层的晶格常数大于所述AlN缓冲层，但不大于所述n型半导体层的晶格常数，借由所述应力调变层，减少所述n型半导体层的压应力，所述应力调变层为Al_XGa_1-XN，其中Al组分的取值X为0.2~0.9，厚度d1的取值范围为100＜d1≤5000nm。

6.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：采用化学气相沉积法依次形成应力调变层、AlN缓冲层、n型半导体层、有源层和p型半导体层。

7.根据权利要求6所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：所述应力调变层的生长温度为1000~1300℃。

8.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：所述应力调变层的厚度大于或等于所述AlN缓冲层的厚度。

9.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：在形成应力调变层、AlN缓冲层、n型半导体层的过程中，通过控制镓源或铝源的流量，使得所述应力调变层的晶格常数大于所述AlN缓冲层，但不大于所述n型半导体层的晶格常数。

10.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：在形成应力调变层、AlN缓冲层、n型半导体层的过程中，固定铝源的流量，改变镓源的流量，其中生长N型半导体层时的镓源流量为f1，生长Al_xGa_1-xN应力调变层的镓源流量为f2，则0<f2<f1。

11.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：形成应力调变层的温度为T1，形成AlN缓冲层的温度为T2，形成N型半导体层的温度为T3，则 T3<T1<T2。

12.根据权利要求5所述的氮化物半导体元件的制作方法，其特征在于：采用渐变生长温度方式形成应力调变层。