[发明专利]应变平衡的半导体结构

权利要求书

1.一种层状结构，包含：

具有第一晶格常数的第一锗衬底层；和

具有第二晶格常数且在所述第一锗衬底层上外延生长的第二层，其中所述第二层具有第一成分和第二成分的复合物，并且具有在所述第一成分和所述第二成分之间的第一比例；

具有第三晶格常数且在所述第二层上外延生长的第三层，其中所述第三层具有第三成分和第四成分的复合物，并且具有在所述第三成分和所述第四成分之间的第二比例，

其中所述第一比例和所述第二比例被选择为使得第一晶格常数在第二晶格常数和第三晶格常数之间。

2.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一成分与所述第三成分相同，所述第二成分与所述第四成分相同。

3.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一成分与所述第三成分不同。

4.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一、第二、第三或第四成分是选自由AlP、GaP、InP、AlAs、GaAs、InAs、AlSb、GaSb和InSb组成的组中的III-V族二元合金。

5.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第二层具有第一厚度，所述第三层具有第三厚度，并且其中所述第一厚度和所述第三厚度被选择为使得至少部分地由第一厚度、第二厚度和相邻层之间的晶格常数差异限定的层状结构中的总应变接近于零。

6.如权利要求1所述的层状结构，还包含：

在所述第三层上生长的第二层和第三层的重复体。

7.如权利要求1所述的层状结构，其中所述层状结构被实现为垂直腔面发射激光器(VCSEL)外延晶片。

8.如权利要求7所述的层状结构，其中所述VCSEL外延晶片的弯曲度测量值小于10μm。

9.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层为锗单晶片，并且所述锗单晶片的上表面的晶格常数与块状锗衬底相等。

10.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层包含在硅层上的氧化物层上的锗晶片，并且

其中所述锗晶片的上表面的晶格常数与块状锗衬底相等。

11.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层包含在硅层上的锗晶片，并且

其中所述锗晶片的上表面的晶格常数与块状锗衬底相等。

12.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层包含在两层锗子层之间的一个或多个多孔锗子层，并且

其中与所述第二层相邻的第一锗衬底层的上表面的晶格常数与块状锗衬底的晶格常数相等。

13.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层包含具有第一锗部分和与所述第一锗部分在空间上不重叠的第二锗部分的图案化锗晶片，并且

其中所述图案化锗晶片中所述第一区域或所述第二区域的上表面的晶格常数与块状锗衬底相等。

14.如权利要求1所述的层状结构，其中所述第一锗衬底层包含在锗晶片上生长的锗锡(Ge_xSn_1-x，0≤x≤1)晶片的层状结构。

15.如权利要求1所述的层状结构，还包含：

在所述第一锗衬底层上生长的外延锗层，其中所述外延锗层用于承载嵌入式装置，并且其中所述嵌入式装置选自由锗APD、GaAs PIN和锗晶体管组成的组。