[发明专利]蚀刻阻挡层结构、含其的外延片及该外延片的制作方法

权利要求书

1.一种蚀刻阻挡层结构，其特征在于，其由第一极性反转层、沉积在第一极性反转层上表面的第二半导体层及沉积在所述第二半导体层上表面的第二极性反转层组成；所述第一极性反转层为含镁的氮化物；所述第二半导体层为氮化镓，其下表面为镓极性面，上表面为氮极性面；所述第二极性反转层为含镁的氮化物。

2.根据权利要求1所述的蚀刻阻挡层结构，其特征在于，所述第一极性反转层和第二极性反转层均为含镁的氮化镓。

3.一种包含权利要求1至2中任意一项所述的蚀刻阻挡层结构的外延片，包括半导体器件结构和沉积在图形化衬底上的牺牲层，其特征在于，所述牺牲层为第一半导体层，所述蚀刻阻挡层的第一极性反转层沉积在所述第一半导体层上表面，所述半导体器件结构沉积在所述蚀刻阻挡层的第二极性反转层的上表面；所述第一半导体层为氮化镓，其下表面为氮极性面，上表面为镓极性面；所述第一极性反转层为含镁的氮化物；所述第二半导体层为氮化镓，其下表面为镓极性面，上表面为氮极性面；所述第二极性反转层为含镁的氮化物。

4.根据权利要求3所述的外延片，其特征在于，所述第一极性反转层和第二极性反转层均为含镁的氮化镓。

5.一种外延片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）、生成牺牲层：在图形化衬底上生长第一半导体层，作为牺牲层；

步骤2）、生成蚀刻阻挡层：在第一半导体层上沉积第一极性反转层，在第一极性反转层上沉积第二半导体层，在第二半导体层上沉积第二极性反转层，第一极性反转层、第二半导体层和第二极性反转层共同构成蚀刻阻挡层结构；

步骤3）、外延生长半导体器件结构：在第二极性反转层上沉积半导体器件结构，至此完成外延片的制作；

所述第一半导体层为氮化镓，其下表面为氮极性面，上表面为镓极性面；所述第一极性反转层为含镁的氮化物；所述第二半导体层为氮化镓，其下表面为镓极性面，上表面为氮极性面；所述第二极性反转层为含镁的氮化物。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述图形化衬底为蓝宝石衬底。

7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤1）、生成牺牲层：将图形化衬底放入MOCVD设备，通入氢气和氨气，升温到1000℃，然后通入三甲基镓，在图形化衬底的顶部进行三维氮化镓外延层的生长，厚度2微米；然后，升高温度到1050℃，进行氮化镓的生长，完成氮化镓横向外延层的生长，厚度3微米，停止通入三甲基镓，在图形化衬底上生长第一半导体层作为牺牲层；

步骤2）、生成蚀刻阻挡层：降低温度到980℃，然后再通入三甲基镓和二茂镁，进行掺杂镁的氮化镓层生长，生长厚度100纳米，停止通入三甲基镓和二茂镁，在第一半导体层上沉积第一极性反转层；升高温度到1050℃，通入三甲基镓，进行氮化镓外延层生长，生长厚度1000纳米，停止通入三甲基镓，在第一极性反转层上沉积第二半导体层；降低温度到980℃，然后再通入三甲基镓和二茂镁，进行掺杂镁的氮化镓层生长，生长厚度100纳米，停止通入三甲基镓和二茂镁，在第二半导体层上沉积第二极性反转层；第一极性反转层、第二半导体层和第二极性反转层共同构成蚀刻阻挡层结构；

步骤3）、外延生长半导体器件结构：在第二极性反转层上依次生长n型氮化镓层、氮化铟镓/氮化镓超晶格、氮化铟镓/氮化镓多量子阱层、氮化铝镓电子阻挡层、p型氮化镓层，完成半导体器件结构的沉积，至此完成外延片的制作。