含氮化鎵之半導體結構GaN-containing semiconductor structure

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

14/190,382

專利證號

US 9,093,365 B2

專利獲證名稱

含氮化鎵之半導體結構GaN-containing semiconductor structure

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2015/07/28

技術說明

一般來說，對於製作具有氮化鎵之電子元件製程來說，需要藉由品質良好氮化鋁緩衝層來降低整個電子元件的漏電流(current leakage)的問題。而氮化鋁緩衝層的特性在於可以防止氧原子(oxygen)從基板內的向外擴散(out-diffusion)，特別是指藍寶石(sapphire)基板。另外，氮化鋁緩衝層也可以防止矽(Si)原子由矽基板或是碳化矽基板擴散進入氮化鎵材料中。 然而，由於氮化鋁緩衝層的粗糙表面以及在氮化鋁材料及氮化鎵材料之間的大晶格常數不匹配，使得在氮化鋁緩衝層所成長的氮化鎵層上的粗糙表面形態也會受到影響。 本發明的主要目的是揭露一種具有複合式緩衝層之含氮化鎵半導體結構，使其具有高阻值及平坦的表面形態。 本發明另一目的係利用低漏電流電子元件製程來形成含氮化鎵之半導體結構。 本發明的再一目的係利用高溫方式形成擴散阻擋層，以防止雜質的向外擴散至氮化鎵半導體層。 根據以上所述之目的，本發明揭露一種含氮化鎵之半導體結構的形成方法，包括提供基板、將成核層(nucleation layer)形成在基板上、將擴散阻擋層(diffusion blocking layer)形成在成核層上、將應力釋放層(strain relief layer)形成在擴散阻擋層上以及將半導體層形成在應力釋放層上，其中擴散阻擋層係形成在成核層上，而可以防止雜質向基板擴散的向外擴散效應發生。 A method for forming a GaN-containing semiconductor structure is provided. The method includes a substrate is provided, a nucleation layer is formed above the substrate, a diffusion blocking layer is formed above the nucleation layer, a strain relief layer is formed above the diffusion blocking layer, and a semiconductor layer is formed above the stain relief layer, in which the diffusion blocking layer is deposited on the nucleation layer such that the diffusion blocking layer can prevent the impurities out-diffusion from the substrate.

備註

本部(收文號1100007424)同意該校110年1月29日交大研產學字第1100002855號函申請同意專利權讓與

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