[发明专利]一种复合硅基板及其制备方法、一种芯片和一种电子器件

说明书

本发明公开了一种复合硅基板及其制备方法、一种芯片和一种电子器件，所述复合硅基板包括硅衬底，所述硅衬底的表面具有若干凹陷区，至少一个所述凹陷区内依次覆有绝缘缓冲层和第三代半导体材料层。本发明的复合硅基板同时具有硅和第三代半导体材料两种半导体材料区，能够同时满足高速通讯和快速逻辑运算的需求，在电子器件领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其是涉及一种复合硅基板及其制备方法、一种芯片和一种电子器件。

背景技术

现有技术中在硅衬底上设计电路往往只能适合逻辑控制，而目前人们对于半导体基板的需求不仅希望其能够满足逻辑控制，还希望其能够适用于高频率且高输出运作的功率元件，如场效应晶体管(FET)等，因此需要寻找一种合适的半导体基板，能够同时适合快速逻辑运算和高速通讯的特点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合硅基板及其制备方法、一种芯片和一种显示器，能够同时满足快速逻辑运算和高速通讯的需求。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种复合硅基板，包括硅衬底，所述硅衬底的表面具有若干凹陷区，至少一个所述凹陷区内依次覆有绝缘缓冲层和第三代半导体材料层。本发明根据实际在第三代半导体材料层上设计的电路来调整复合硅基板的凹陷区的位置，从而适应不同的电路设计需求。

本发明中的绝缘缓冲层的作用是间隔硅和第三代半导体材料层，其次是在制备过程中起到保护硅的作用。

优选地，所述绝缘缓冲层的材料为氮化硅、SiON(Silicon Oxynitride)、Al₂O₃中的至少一种。

在一些具体实施例中，优选所述硅衬底为SOI绝缘硅片。

进一步地，所述SOI晶片中的绝缘衬底为蓝宝石(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)中的至少一种。氮化铝的禁带宽度＞6ev，属于半导体材料但接近于绝缘材料，在本申请中可以作为绝缘衬底材料使用。

优选地，所述第三代半导体材料层的材料为氮化镓、碳化硅、氧化锌、金刚石、氮化铝中的至少一种。

本发明还提供一种上述的复合硅基板的制备方法，包括以下步骤：

(1)取硅衬底，在所述硅衬底的表面刻蚀出凹陷区；

(2)在所述凹陷区内制备氮化硅缓冲层；

(3)在所述凹陷区的氮化硅缓冲层上制备第三代半导体材料层。

优选地，步骤(1)中采用黄光制程、激光刻蚀、干法刻蚀、湿法刻蚀中的任一种工艺刻蚀出凹陷区。

优选地，步骤(2)中采用化学气相沉积法、等离子体增强化学的气相沉积法、蒸镀工艺、溅镀工艺中的任一种工艺制备氮化硅缓冲层；

优选地，步骤(3)中采用金属有机化合物化学气相沉淀法制备第三代半导体材料层。

本发明还提供一种芯片，包括上述的复合硅基板或上述复合硅基板的制备方法制得的复合硅基板。通过在上述的复合硅基板上的不同半导体材料区域上设计不同的电路，经封装后形成满足不同电路需求的芯片。

本发明还提供一种电子器件，包括上述的芯片。

进一步地，所述电子器件为LED显示器、LCOS显示器、高电子迁移率晶体管(HEMT)中任一种。

本发明的有益效果是：