[发明专利]具有石墨烯结构的半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，包括：

衬底；

沉积在所述衬底上的缓冲层；

沉积在所述缓冲层上的N型GaN层；

沉积在所述N型GaN层上的有源层；

沉积在所述有源层上的P型GaN层；

其中，所述有源层包括周期层叠的量子阱层和量子垒层，所述N型GaN层或/和所述有源层中还包括一石墨烯层，位于所述石墨烯层两侧的氮化铝层。

2.如权利要求1所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述N型GaN层包括依次沉积的第一N型GaN层、氮化铝层、石墨烯层、氮化铝层、第二N型GaN层，所述第一N型GaN层沉积在所述缓冲层上，所述有源层沉积在所述第二N型GaN层上。

3.如权利要求2所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述第一N型GaN层中硅掺杂浓度高于或等于所述第二N型GaN层硅掺杂浓度。

4.如权利要求1或2所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述有源层中至少其中之一量子阱层和量子垒层之间包括依次沉积的氮化铝层、石墨烯层、氮化铝层。

5.如权利要求1或2所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述有源层中至少其中之一量子垒层包括依次沉积的第一量子垒层、氮化铝层、石墨烯层、氮化铝层、第二量子垒层，所述第一量子垒层沉积在位于下方的量子阱层上，位于上方的量子阱层或者P型GaN层沉积在所述第二量子垒层上。

6.如权利要求4所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述有源层中至少其中之一量子垒层包括依次沉积的第一量子垒层、氮化铝层、石墨烯层、氮化铝层、第二量子垒层，所述第一量子垒层沉积在位于下方的量子阱层上，位于上方的量子阱层或者P型GaN层沉积在所述第二量子垒层上。

7.如权利要求1所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述石墨烯层距离所述N型GaN层距离小于石墨烯层距离P型GaN层距离。

8.如权利要求5所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述N型GaN层中第一N型GaN层、第二N型GaN层或/和所述有源层中量子阱层、量子垒层、第一量子垒层、第二量子垒层分别与所述氮化铝层接触面之间至少其中之一设置铝镓氮层。

9.如权利要求6所述的具有石墨烯结构的半导体器件，其特征在于，所述N型GaN层中第一N型GaN层、第二N型GaN层或/和所述有源层中量子阱层、量子垒层、第一量子垒层、第二量子垒层分别与所述氮化铝层接触面之间至少其中之一设置铝镓氮层。

10.一种具有石墨烯结构的半导体器件制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长N型GaN层；

在所述N型GaN层上生长有源层；

在所述有源层上生长P型GaN层；

其中，所述有源层包括周期层叠的量子阱层和量子垒层，所述N型GaN层或/和所述有源层中还包括一石墨烯层，位于所述石墨烯层两侧的氮化铝层。