[发明专利]一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件的外延结构，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底一侧的半导体层；所述半导体层至少包括层叠设置于所述衬底一侧的缓冲层和阻挡层；所述阻挡层的禁带宽度大于所述缓冲层的禁带宽度，至少所述缓冲层以及所述阻挡层中注入有离子，所述阻挡层中所述离子的注入浓度小于所述缓冲层中所述离子的注入浓度。

2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述缓冲层中所述离子的注入浓度C₁满足1×10¹⁷cm^-3≤C₁≤5×10¹⁸cm^-3；所述缓冲层的电阻率ρ₁满足10⁵Ω·cm≤ρ₁≤10¹⁰Ω·cm。

3.根据权利要求2所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层中所述离子的注入浓度C₂满足1×10¹⁵cm^-3≤C₂≤5×10¹⁶cm^-3；所述阻挡层的电阻率ρ₂满足10⁵Ω·cm≤ρ₂≤10¹⁰Ω·cm。

4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述半导体层还包括成核层，所述成核层位于所述衬底与所述缓冲层之间；

所述成核层中注入有所述离子；所述成核层中所述离子的注入浓度C₃满足1×10¹⁷cm^-3≤C₃≤5×10¹⁸cm^-3；所述成核层的电阻率ρ₃满足10⁵Ω·cm≤ρ₁≤10¹⁰Ω·cm。

5.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述离子包括硼离子、砷离子、氦离子、铍离子、镁离子、氩离子、铝离子、磷离子、氮离子、氧离子、碳离子和铁离子中的至少一种。

6.一种半导体器件的外延结构的制备方法，用于制备权利要求1-5任一项所述的外延结构，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底一侧制备半导体层；所述半导体层至少包括层叠设置于所述衬底一侧的缓冲层和阻挡层；所述阻挡层的禁带宽度大于所述缓冲层的禁带宽度，至少所述缓冲层以及所述阻挡层中注入有离子，所述阻挡层中所述离子的浓度小于所述缓冲层中所述离子的浓度。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底一侧制备半导体层，包括：

在所述衬底一侧依次制备所述缓冲层和所述阻挡层；

在所述阻挡层远离所述衬底的一侧向所述阻挡层和所述缓冲层中注入所述离子。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底一侧制备半导体层，包括：

在所述衬底一侧制备所述缓冲层，并在所述缓冲层中注入所述离子；

在所述缓冲层远离所述衬底一侧制备所述阻挡层，并在所述阻挡层中注入所述离子。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述半导体层还包括成核层；

在所述衬底一侧制备半导体层，包括：

在所述衬底一侧依次制备所述成核层、所述缓冲层和所述阻挡层；

在所述阻挡层远离所述衬底的一侧向所述阻挡层、所述缓冲层和所述成核层中注入所述离子。

10.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的外延结构；

所述半导体器件还包括位于所述阻挡层远离所述衬底一侧的异质结结构，以及位于所述异质结结构远离所述衬底一侧的栅极、源极和漏极，所述栅极位于所述源极和所述漏极之间。