[发明专利]一种半导体外延结构及其制作方法在审
| 申请号： | 202111672451.6 | 申请日： | 2021-12-31 |
| 公开（公告）号： | CN116417511A | 公开（公告）日： | 2023-07-11 |
| 发明（设计）人： | 张晖;张燕飞;周文龙;孔苏苏;李仕强 | 申请（专利权）人： | 苏州能讯高能半导体有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 宋南 |
| 地址： | 215300 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 半导体 外延 结构 及其 制作方法 | ||
1.一种半导体外延结构，其特征在于，所述半导体外延结构包括：
衬底；
位于所述衬底一侧的成核层；
位于所述成核层远离所述衬底一侧的AlGaN缓冲层；
位于所述AlGaN缓冲层远离所述衬底一侧的过渡层；
位于所述过渡层远离所述衬底一侧的沟道层；及
位于所述沟道层远离所述衬底一侧的势垒层；其中，
所述AlGaN缓冲层与所述过渡层均掺杂有深能级受主元素，且靠近沟道层的过渡层的掺杂浓度小于所述AlGaN缓冲层的掺杂浓度。
2.如权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述靠近沟道层的过渡层的掺杂浓度比所述AlGaN缓冲层的掺杂浓度低至少4个量级。
3.如权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述过渡层包括GaN层与周期排列的AlGaN/GaN层，所述GaN层与所述AlGaN/GaN层相连，所述AlGaN/GaN层分别与所述GaN层、所述沟道层相连；其中，靠近所述沟道层的GaN层的掺杂浓度小于所述AlGaN缓冲层的掺杂浓度。
4.如权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述过渡层包括多个GaN层，其中，靠近所述沟道层的GaN层的掺杂浓度小于所述AlGaN缓冲层的掺杂浓度。
5.如权利要求3或4所述的半导体外延结构，其特征在于，沿所述衬底朝向所述沟道层的方向上，所述GaN层的厚度逐渐变小。
6.如权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，所述过渡层的厚度大于400nm。
7.如权利要求1所述的半导体外延结构，其特征在于，沿所述衬底朝向所述沟道层的方向上，所述深能级受主元素的掺杂浓度逐渐降低。
8.一种半导体外延结构制作方法，其特征在于，所述半导体外延结构制作方法包括：
提供一衬底；
基于所述衬底的一侧制作成核层；
基于所述成核层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的AlGaN缓冲层；
基于所述AlGaN缓冲层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的过渡层；
基于所述过渡层远离所述衬底的一侧制作沟道层；
基于所述沟道层远离所述衬底的一侧制作势垒层；其中，
靠近沟道层的过渡层的掺杂浓度小于所述AlGaN缓冲层的掺杂浓度。
9.如权利要求8所述的半导体外延结构制作方法，其特征在于，所述基于所述成核层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的AlGaN缓冲层的步骤包括：
在低温低压的条件下沿所述成核层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的AlGaN缓冲层；
所述基于所述AlGaN缓冲层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的过渡层的步骤包括：
在制作所述深能级受主元素的过渡层时，逐渐提升温度与压力，直至所述过渡层制作完成。
10.如权利要求8所述的半导体外延结构制作方法，其特征在于，所述基于所述AlGaN缓冲层远离所述衬底的一侧制作掺杂有深能级受主元素的过渡层的步骤包括：
基于所述AlGaN缓冲层远离所述衬底的一侧制作GaN层；
基于所述GaN层远离所述衬底的一侧制作多个周期排列的AlGaN/GaN层。
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