適用于具有異質襯底的iii族氮化物器件的緩沖層結構的制作方法
【專利摘要】本公開內容的實施例包括適用于具有異質襯底的III-N器件的緩沖結構。緩沖結構可以包括具有第一鋁組分的第一緩沖層以及形成在第一緩沖層上的第二緩沖層，第二緩沖層具有第二鋁組分。緩沖結構進一步包括在第二界面處形成在第二緩沖層上的第三緩沖層，第三緩沖層具有第三鋁組分。第一鋁組分在第一緩沖層中朝向界面降低且第二鋁組分貫穿第二緩沖層大于界面處的第一鋁組分。
【專利說明】適用于具有異質襯底的I 11族氮化物器件的緩沖層結構

【背景技術】
[0001]由于用于III族氮化物(II1-N)半導體的大的同質襯底還不能廣泛應用，因此當前通過在合適的非II1-N襯底上進行異質外延而生長諸如GaN及其合金的II1-N膜。典型地，膜生長在藍寶石(Al2O3)、碳化硅(SiC)或硅襯底上。硅襯底由于它們的低成本、廣泛實用性、大的晶片尺寸、熱學特性以及與硅基電子器件的集成裕度而顯露出作為用于II1-N層的候選的特別有吸引力的襯底。但是，由于硅和II1-N材料之間的大晶格失配以及熱膨脹系數失配，因此在直接沉積在硅襯底上的II1-N外延層中通常會存在凈拉伸應力。
[0002]這種失配會致使層破裂，并且因此無裂縫并展現出優(yōu)良結構質量的厚的II1-N層難以生長在硅襯底上。例如，會限制在沒有持續(xù)的實質缺陷的情況下生長的II1-N層的最大厚度。如果II1-N層生長得太厚，則在冷卻時在層中發(fā)展的拉伸應力變得嚴重，這可能造成層的破裂。在采用II1-N異質外延層的多種應用中，有必要使質量好的非常厚的II1-N層生長在異質襯底上。
【技術領域】
[0003]公開的技術涉及用于生長在異質襯底上的III族氮化物器件中的應力管理的緩沖層設計。


【發(fā)明內容】

[0004]在一個方面中，說明了一種形成II1-N層結構的方法。該方法包括在第一材料層上形成具有第一鋁組分的第一 II1-N緩沖層，其中第一 II1-N緩沖層具有相鄰于第一材料層的第一側以及與第一側相反的第二側。該方法進一步包括在第一 II1-N緩沖層的第二側上形成第二 II1-N緩沖層，其中第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分且具有大于15納米的厚度。第一鋁組分貫穿第一 II1-N緩沖層基本上恒定或從第一側向第二側降低，并且第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層大于第一 II1-N緩沖層的第二側處的第一鋁組分。
[0005]在另一方面中，說明了一種形成II1-N層結構的方法。該方法包括在第一材料層上形成具有第一鋁組分的第一 II1-N緩沖層，其中第一 II1-N緩沖層具有相鄰于第一材料層的第一側以及與第一側相反的第二側。該方法進一步包括在第一 II1-N緩沖層的第二側上形成第二 II1-N緩沖層，其中第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分并具有大于15微米的厚度。第一鋁組分不從第一側向第二側增加，并且第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層大于第一 II1-N緩沖層的第二側處的第一鋁組分。
[0006]本文說明的方法可以包括下述步驟或特征中的一個或多個。第一材料層可以是襯底?？梢匀コ撘r底以暴露II1-N層結構的表面。第二 II1-N緩沖層可以具有大于30納米或大于100納米的厚度?？梢孕纬傻谌齀I1-N緩沖層，其中第二 II1-N緩沖層位于第一 II1-N緩沖層和第三II1-N緩沖層之間。形成第一、第二或第三II1-N緩沖層可以包括利用從由鐵(Fe)、鎂(Mg)和碳(C)構成的組選擇的至少一種元素來分別摻雜第一、第二或第三II1-N緩沖層。第三II1-N緩沖層可以不含鋁或可以具有第三鋁組分，其中第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層是均一的，并且第三鋁組分貫穿第三II1-N緩沖層低于第二鋁組分。第三II1-N緩沖層可以不含鋁或可以具有第三鋁組分，其中第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層是不均一的，并且第三鋁組分貫穿第三II1-N緩沖層低于第二鋁組分的最低值。第三II1-N緩沖層可以具有相鄰于第二 II1-N緩沖層的第一側以及與第一側相反的第二側，其中第三鋁組分是恒定的或從第三II1-N緩沖層的第一側向第三II1-N緩沖層的第二側降低。第三鋁組分可以貫穿第三II1-N緩沖層為零。
[0007]有源器件層可以形成在第三II1-N緩沖層上，有源器件層包括II1-N半導體材料或由m-N半導體材料形成。II1-N層結構可以進一步包括在有源器件層中的電子半導體器件的導電溝道，并且導電溝道與第三II1-N緩沖層隔開至少20納米。該方法可以進一步包括形成電子半導體器件的電極，其中該電極電連接到導電溝道。具有第四鋁組分的第四II1-N緩沖層可以形成在第三II1-N緩沖層的一側上，其中第三II1-N緩沖層不含鋁或具有第三鋁組分，并且第四鋁組分貫穿第四II1-N緩沖層大于直接相鄰于第三II1-N緩沖層的一側的第三鋁組分。具有第五鋁組分的第五II1-N緩沖層可以形成在第四II1-N緩沖層的一側上，其中第五鋁組分貫穿第五II1-N緩沖層低于第四鋁組分的最低值。第四II1-N緩沖層可以具有至少20納米或至少50納米的厚度。第一鋁組分在第一 II1-N緩沖層中可以基本上恒定。第一鋁組分可以從第一 II1-N緩沖層的第一側向第一 II1-N緩沖層的第二側降低。
[0008]在另一方面中，說明了一種II1-N層結構。該結構包括第一材料層上具有第一招組分的第一 II1-N緩沖層。第一 II1-N緩沖層具有相鄰于第一材料層的第一側以及與第一側相反的第二側。該結構進一步包括在第一 II1-N緩沖層的第二側上的第二 II1-N緩沖層。第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分并具有大于15納米的厚度。第一鋁組分在第一 II1-N緩沖層中基本上恒定或從第一側向第二側降低，并且第二 II1-N緩沖層中的第二鋁組分大于第一 II1-N緩沖層的第二側處的第一鋁組分。
[0009]在又一方面中，說明了一種II1-N結構。該結構包括襯底以及襯底上具有第一鋁組分的第一 II1-N層。第一 II1-N層具有相鄰于襯底的第一側以及與第一側相反的第二側。該結構進一步包括第一 II1-N層的第二側上的第二 II1-N層，其中第二 II1-N層具有第二鋁組分并具有大于30納米的厚度。該結構進一步在第二 II1-N層的與第一 II1-N層的相反側上包括具有第三鋁組分的第三II1-N層。第三II1-N層具有相鄰于第二 II1-N層的第一側以及與第一側相反的第二側。第一鋁組分在第一 II1-N層中近似恒定或從第一 II1-N層的第一側向第一 II1-N層的第二側降低，第二 II1-N層中的第二鋁組分大于第一 II1-N層的第二側處的第一鋁組分，并且第三II1-N層的第一側處的第三鋁組分小于第二鋁組分的最小值。
[0010]本文說明的II1-N結構可以包括以下特征中的一個或多個。第一材料層可以是襯底或異質襯底。第二 II1-N層或第二 II1-N緩沖層可以具有大于100納米的厚度。第一鋁組分可以從第一側向第二側單調降低。第一鋁組分可以從第一側向第二側連續(xù)梯度降低。第一 II1-N層或第一 II1-N緩沖層可以包括具有恒定鋁組分的第一部分以及具有在從第一側向第二側的方向上單調降低的鋁組分的第二部分。第一鋁組分可以從第一側向第二側離散梯階降低。該結構可以進一步包括具有第三鋁組分的第三II1-N緩沖層，其中第二 II1-N緩沖層位于第一和第三II1-N緩沖層之間。
[0011]第一、第二或第三II1-N層或緩沖層可以利用從由鐵(Fe)、鎂(Mg)以及碳(C)構成的組選擇的至少一種元素進行摻雜。第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層可以是均一的，并且第三鋁組分貫穿第三II1-N緩沖層可以低于第二鋁組分。第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層可以是不均一的，并且第三鋁組分貫穿第三II1-N緩沖層可以低于第二鋁組分的最低值。第三II1-N緩沖層可以具有相鄰于第二 II1-N緩沖層的第一側以及與第一側相反的第二側，其中第三鋁組分從第三II1-N緩沖層的第一側至II1-N緩沖層的第二側降低。第三II1-N緩沖層可以具有相鄰于第二 II1-N緩沖層的第一側以及與第一側相反的第二側，其中第三鋁組分從第三II1-N緩沖層的第一側向第三II1-N緩沖層的第二側單調降低。第三鋁組分可以貫穿第三II1-N層或第三II1-N緩沖層中恒定或為零。
[0012]第一、第二和第三II1-N緩沖層的組合厚度可以大于3μπι、5μπι或7μπι。第一、第二和第三II1-N層或緩沖層可以各包括鋁鎵氮化物。該結構可以進一步包括第三II1-N層或緩沖層上的有源器件層，其中有源器件層包括II1-N半導體材料或由II1-N半導體材料形成。該結構可以進一步包括在有源器件層中的電子半導體器件的導電溝道，其中導電溝道與第三II1-N層或緩沖層隔開至少20納米。該結構可以進一步包括電極，其中該電極電連接到導電溝道。II1-N半導體器件可以包括該結構或由該結構形成。II1-N半導體器件的襯底可以包括硅、碳化硅或藍寶石材料。II1-N半導體器件可以進一步包括具有第三鋁組分的第三II1-N緩沖層，其中第二 II1-N緩沖層在第一和第二 II1-N緩沖層之間。II1-N半導體器件中的第二鋁組分貫穿第二 II1-N緩沖層可以是恒定的或不均一的，并且第三鋁組分貫穿第三II1-N緩沖層可以低于第二鋁組分的最低值。II1-N半導體器件中的第二 II1-N緩沖層可以具有大于100納米的厚度。
[0013]II1-N半導體器件可以進一步包括第三II1-N緩沖層上的有源器件層，有源器件層包括II1-N半導體材料或由II1-N半導體材料形成。II1-N半導體器件可以進一步包括有源器件層中的導電溝道。II1-N半導體器件可以是電子器件。II1-N半導體器件的導電溝道可以與第三II1-N緩沖層隔開至少20納米。II1-N半導體器件可以是晶體管或二極管。II1-N半導體器件可以進一步包括電極，其中電極電連接至導電溝道。
[0014]II1-N半導體器件的第一、第二或第三II1-N緩沖層可以摻雜有鐵(Fe)、鎂(Mg)、碳(C)或上述元素的組合。II1-N半導體器件的第一和第二 II1-N緩沖層可以包括鋁鎵氮化物或硼鋁銦鎵氮化物或由其形成。第三鋁組分貫穿第三II1-N層或緩沖層可以小于第二鋁組分的最小值。襯底可以包括硅、SiC或藍寶石或由其形成。該結構可以進一步包括形成在襯底與第一 II1-N層或緩沖層之間的成核層。第一或第二 II1-N層或緩沖層可以包括BaAlbIneGadN,其中a+b+c+d實際上為I，或包括AlxGayN，其中x+y實際上為I。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是緩沖結構中的緩沖層的截面圖。
[0016]圖2-4是形成在異質襯底上的緩沖結構的緩沖層的截面圖。
[0017]圖5是具有具備根據本公開內容的實施例中說明的緩沖層的緩沖結構的II1-N器件的一個實例的截面圖。
[0018]各個附圖中的相同的參考符號表示相同的元件。

【具體實施方式】
[0019]本公開內容的實施例包括適用于半導體器件，特別是II1-N器件或形成在異質襯底上或包括異質襯底的半導體器件的緩沖層結構。在II1-N層生長在異質襯底上的情況下，襯底和II1-N外延層之間的晶格常數以及熱膨脹系數，以及化學和結構特性的失配會致使在生長過程中在層中產生明顯應力，導致II1-N層在生長過程中處于應變狀態(tài)。此外，II1-N層和其上生長或沉積它們的異質襯底之間的熱膨脹系數的失配會導致在該層從通常處于約700°C - 1500°C的范圍內的生長溫度被冷卻至室溫(即25°C )時，在II1-N層中進一步產生應力。
[0020]因為諸如SiC以及硅襯底的非同質襯底(例如異質襯底)的熱膨脹系數小于氮化鎵及其合金的熱膨脹系數，因此當生長在異質襯底上的II1-N膜/堆疊體從生長溫度冷卻到室溫時，II1-N膜中的應力變得更多為拉伸的和/或更少為壓縮的。如果室溫下的II1-N膜中的應力的拉伸太高，則諸如裂縫的缺陷會在II1-N層中發(fā)展。因此，位于襯底上的最終的II1-N膜/堆疊體需要在生長溫度下處于充分地壓縮應力下，以便補償在冷卻過程中發(fā)展的拉伸應力。典型地，為了避免外延II1-N膜的破裂，在冷卻之前使膜在生長溫度下處于充分高的壓縮應力下，以致膜基本上不存在應力或在室溫下處于小壓縮應力下。但是如果在生長過程中的任何時間點，II1-N膜中的應力太高，則會劣化形成在膜上的器件的性能。因此，希望最終的II1-N膜處于充分大的壓縮應力下，以致在它們被冷卻至室溫時，膜基本上沒有應力或處于低壓縮或拉伸應力下，同時在生長過程中的所有時間中，在生長過程中發(fā)展的應力不會超過導致膜中缺陷形成的臨界值。
[0021]當II1-N膜生長在硅襯底上時，其中襯底和外延生長的膜之間的熱膨脹系數差異是最大的，用于制造聞質量II1-N膜的各種緩沖層方案都是可能的，例如使AlxGa^xN緩沖膜的組分梯度化以從接近襯底的區(qū)域中的氮化鋁(X = D改變至離開襯底的區(qū)域中的氮化鎵(X = O)，在緩沖結構中沉積薄的AlN或AlGaN中間層，在薄的(例如薄于1nm)AlN層中插入AlN-GaN超晶格，或生長AlGaN緩沖層，其中鋁組分隨距離襯底的距離的增加而梯階降低。
[0022]在梯度化的AlxGahN緩沖層以及AlGaN緩沖層，其中鋁組分隨距離襯底的距離增加而梯階降低的情況下，緩沖膜中的Al組分xA1保持恒定或在緩沖結構中的各處隨離開襯底而單調降低，例如從相鄰于襯底的AlN成核層中的I或接近I降至離開襯底的緩沖層的部分中的O或接近O。在包括薄的AlN或AlGaN中間層或包括具有薄的AlN層中的AlN-GaN超晶格的緩沖結構中，除了各個薄的AlN或AlGaN膜的底部界面(即，離襯底最近的界面)之外，緩沖膜的Al組分保持恒定或離開襯底而單調降低。
[0023]在許多應用中，例如在諸如大功率晶體管或二極管的大功率II1-族氮化物電子器件中，希望所有緩沖層的平均鋁(Al)組分盡可能大，以便例如降低次表層泄漏電流和/或增大器件擊穿電壓。但是，在緩沖結構中跨厚層將Al組分保持得太高會導致緩沖結構內的材料特性的退化。
[0024]而且，在許多半導體器件應用中，希望器件有源層下的II1-N緩沖層的總厚度相對厚，例如至少3微米或至少5微米厚。在采用梯度化的AlxGahN緩沖層或其中鋁組分隨距離襯底的距離的增大而梯階降低的一系列AlGaN緩沖層的層結構中，II1-N層中的壓縮應力隨沉積更多II1-N緩沖材料而不斷增大。形成裂縫或其他缺陷的臨界應力水平通常在沉積或生長足夠厚的II1-N緩沖層之前達到。因此，在某些應用中不能實現形成足夠厚的采用這種II1-N層結構的II1-N緩沖結構。
[0025]如本文所用，術語III族氮化物或II1-N材料的層或器件是指由根據化學計量公式AlxInyGazN,其中x+y+z約為I的化合物半導體材料構成的材料或器件。這里，x、y和z分別為Al、In和Ga的分數組分。“襯底”是其頂部上沉積例如外延生長了半導體器件的另外的半導體材料層，以致接觸或相鄰于襯底的所生長的半導體材料的晶體結構至少部分地與襯底的晶體結構一致或至少部分地由襯底的晶體結構決定的半導體材料層。第一半導體材料上的第二半導體材料的外延生長可以致使接觸或相鄰于第一半導體材料的第二半導體材料的晶體結構至少部分地與第一半導體材料的晶體結構一致或至少部分地由第一半導體材料的晶體結構決定。相反地，當第二半導體材料結合至或附接至第一半導體材料時，兩種半導體材料的晶體結構典型地彼此不一致。
[0026]“異質襯底”是由在組分和/或結構上與生長在襯底頂部上的半導體材料基本上不同的材料形成的襯底，而“同質襯底”是由基本上類似于襯底頂部上生長的半導體材料或具有與襯底頂部上生長的半導體材料相同的組分和/或結構的材料形成的襯底。用于II1-N材料的生長的異質襯底的實例包括藍寶石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硅(Si)以及非晶或多晶氮化鋁(AlN)襯底。用于II1-N材料的生長的同質襯底的實例包括氮化鎵(GaN)和結晶A1N。
[0027]當用于諸如晶體管、二極管、激光器、LED、光伏電池的器件或其他器件中的III族氮化物半導體材料形成在異質襯底上時，例如，通常一個或多個II1-N緩沖層在襯底和有源半導體器件層之間生長在襯底上，以便最小化有源層中的缺陷和/或控制半導體層結構中的應力。在諸如晶體管和二極管的電子半導體器件的情況下，包含導電器件溝道，諸如二維電子氣(2DEG)的層被稱為“溝道層”。而在電子器件中的多于一個的層可以包含2DEG或其他導電溝道的許多情況下，溝道層是開態(tài)器件電流流過的層。同樣地，溝道層中的器件溝道電連接至器件電極(例如，源極、漏極、陽極或陰極電極)中的至少一個，以致在器件操作過程中，電流從器件溝道流入器件電極中。
[0028]包含溝道的半導體層通常包括位于溝道和襯底之間的部分(厚度方向上)。在某些情況下，該部分具有大于20納米的厚度。在這些情況下，器件“溝道層”是指包含器件溝道的半導體層的部分，該部分在厚度方向上處于器件溝道的20納米范圍內。
[0029]半導體電子器件的溝道層連同沉積或形成在溝道層頂部上的半導體層(即，在溝道層的與襯底相反的一側上)被統(tǒng)稱為“有源層”，因為它們能影響器件的輸出電流特性。在某些實施方式中，電子半導體器件的有源層包括形成在至少一個導電器件溝道的與襯底相反的一側上形成的所有半導體層。在另外的實施方式中，有源半導體層包括位于至少一個導電器件溝道上方或下方，并且距離器件溝道小于100納米、小于50納米或小于20納米(厚度方向上)的所有半導體層。
[0030]在諸如激光器、LED以及光伏器件的光或光電子半導體器件的情況下，有源層包括被設計為在器件操作過程中吸收或發(fā)射光的層。有源層還包括諸如覆蓋層或鏡面層的層，它們被設計為限制光子或載流子(即電子和/或空穴)進入發(fā)射或吸收層。在某些實施方式中，光或光電子半導體器件的有源層包括距離構成吸收或發(fā)射光的任意半導體層小于I微米、小于500納米、小于200納米、小于100納米或小于50納米的所有半導體層。
[0031]如本文所用，“緩沖層”是設置或形成在襯底和器件有源層之間的半導體層。用于某些半導體器件的半導體材料結構包括單一緩沖層或由其形成，而其他包括具有兩個以上緩沖層的緩沖結構或由其形成。在某些實施方式中，電子半導體器件的緩沖層是設置或形成在襯底和導電器件溝道(其中導電器件溝道是半導體層中電連接至或構造為電連接至器件電極，以致電流在器件操作過程中從器件溝道流入器件電極，或反之亦然的導電區(qū))之間的半導體層。這種緩沖層與導電器件溝道隔開超過20納米、超過50納米或超過100納米。在其他實施方式中，光或光電子半導體器件的緩沖層是設置或形成在襯底和構造為吸收或發(fā)射光的半導體層之間的半導體層，其中緩沖層和構造為吸收或發(fā)射光的半導體層之間包括至少一個附加層，附加層厚度大于I微米、大于500納米、大于200納米、大于100納米或大于50納米。
[0032]圖1是襯底和緩沖結構100的截面圖。緩沖層150可以形成在襯底101上，襯底101可以是異質襯底。在某些實施方式中，在形成緩沖結構100之后去除襯底101。在其他實施方式中，在去除襯底101之后，在通過去除襯底101而暴露的界面(未示出)處，載體晶片附接至緩沖層150。載體晶片可以是半導體、金屬或絕緣體。將緩沖層150附接至載體晶片通常不會導致緩沖層的任意部分的晶體結構與載體晶片一致。
[0033]緩沖結構100的一個實施例包括第一緩沖層102，在界面103處形成在第一緩沖層102上的第二緩沖層104，以及在第二界面105處形成在第二緩沖層104上的第三緩沖層106。第一緩沖層102具有第一鋁組分Xl (d)，第二緩沖層104具有第二鋁組分x2 (d)，并且第三緩沖層106具有第三鋁組分x3(d)。Al組分xl(d)，x2(d)以及x3 (d)可以每個為恒定或可以隨距離襯底的距離d而改變。
[0034]在一個實施例中，第一緩沖層102的第一鋁組分xl (d)在第一緩沖層102中朝向界面103降低。注意到第一鋁組分xl (d)可以朝向界面103以連續(xù)梯度或梯度梯階或連續(xù)梯度和梯度梯階的組合的方式單調降低。第一鋁組分xl (d)還可以朝向該界面以離散梯階方式降低。例如，xl (d)可以在第一緩沖層102的部分處恒定且突然從一個部分至另一部分梯階突變，或在其他部分中連續(xù)梯度化，或上述任意組合。在其他實施例中，第一鋁組分xl (d)在第一緩沖層中基本上恒定(例如，貫穿該層的改變小于.02)或為零。
[0035]貫穿第二緩沖層104中的第二鋁組分x2(d)可以大于界面103處的第一鋁組分[x2(d)>xl(dl)]。例如，在一個實施方式中，第二鋁組分貫穿第二緩沖層104中是均一的[x2 (d)=恒定]，并且第三緩沖層106的第三鋁組分x3 (d)在各處都低于第二鋁組分[例如，x3 (d) <x2 (d)]。
[0036]替代地，第二鋁組分x2(d)貫穿第二緩沖層104可以是變化的，并且第三鋁組分x3(d)貫穿第三緩沖層106可以低于第二鋁組分的最低值[例如對于所有d來說，x3 (d) <x2 (d) ] ο第三鋁組分x3(d)在第三緩沖層106中可以從第二界面105朝向d = d3降低，或貫穿第三緩沖層106為零[x3(d) = O]。第二緩沖層104的厚度(t = d2-dl)可以大于15nm、大于20nm、大于50nm、大于10nm或大于200nm。
[0037]注意到第三鋁組分x3 (d)在第三緩沖層106中可以從第二界面105朝向d = d3單調降低。替代地第三鋁組分x3(d)可以貫穿第三緩沖層106中保持恒定。包括了第一 102，第二 104以及第三緩沖層106的緩沖層150的組合厚度可以大于3 μ m、5 μ m或7 μ m。
[0038]圖1的緩沖結構100可以如下設計。第一緩沖層102，其中鋁組分隨離開襯底而降低，可以構造為使得層102中的壓縮應力隨層102厚度的增大而增大。在第二緩沖層104沉積在層102的頂部上之后，第一緩沖層102生長至小于層中形成缺陷的臨界厚度的厚度。其中鋁組分始終大于最緩沖層102的靠近層104的部分的鋁組分的第二緩沖層104的結構可以使得第一和/或第二緩沖層102和104中的壓縮應力分別隨層104的厚度增加而降低。第二緩沖層104生長至小于層中形成缺陷的臨界厚度的厚度，但是對于基本上降低層102和104中的壓縮應力來說已經足夠厚。層104的最佳厚度可以取決于層104的平均鋁組分以及緩沖結構150的總所需厚度。例如，對于總共約3微米厚的緩沖層150來說，層104可以大于15納米，例如在15和500納米之間。對于總共約5微米厚的緩沖層150來說，層104可以大于25或50納米，例如在25和500納米之間。如果緩沖層150約為7微米厚，則層104可以大于100和200納米，例如在100和500納米之間。
[0039]在沉積第二緩沖層104之后，第三緩沖層106沉積在層104頂部上。其中鋁組分保持恒定或離開襯底而降低的第三緩沖層106的結構可以使得緩沖層150中的壓縮應力隨層106的厚度增加而增大。緩沖層106連同生長在緩沖層106頂部上的任意II1-N層(例如有源器件層)，可以生長至使得緩沖層150中的總壓縮應力在生長溫度下足夠高到在冷卻到室溫時不會形成破裂和其他缺陷，但是也沒有高到形成與過大壓縮應力有關的缺陷的厚度。
[0040]緩沖結構100的氮化物材料的特征在于除了層104之外，具有在離開襯底101的方向上貫穿緩沖層150中降低和保持恒定的分數鋁組分。貫穿層104的分數鋁組分可以大于直接相鄰于界面103的層102中的鋁組分，并且與緊接在層104的生長之前相比，層104可以至少足夠厚以降低緊接在層104的生長之后在緩沖結構105中的應變。因為緩沖層150中的壓縮應力在第二緩沖層104的生長過程中降低，因此緩沖層150可以在不產生應變誘發(fā)的缺陷的情況下生長至大于在缺少這種應變降低層的結構中能夠實現的厚度的總厚度。因此，可以實現厚的II1-N緩沖層。而且，緩沖層104中的高Al組分可以致使貫穿緩沖層150中的更高平均Al組分，這對于諸如晶體管和二極管的器件可以是有利的。
[0041]緩沖層102、104和/或106中的任何一個或全部可以被摻雜以便使它們更絕緣和/或防止形成諸如二維電子氣(2DEG)的導電區(qū)。特別地，包括緩沖層104可以導致在相鄰于層104的緩沖層102中產生導電溝道，這會妨害形成在緩沖結構100上的晶體管和二極管的性能。同樣地，緩沖層102、104和106可以不具有任何導電區(qū)、導電溝道或2DEG?？梢圆捎玫膿诫s劑的實例包括鐵(Fe)、鎂(Mg)以及碳(C)。
[0042]可以使包括第一 102、第二 104以及第三106層的緩沖結構100的平均帶隙高于替代的緩沖結構(例如單層或雙層緩沖結構)，由此允許形成在緩沖結構100上的器件的操作過程中的更大的擊穿電壓/電場和/或更低的泄漏電流。
[0043]可以選擇各個緩沖層102、104和106的具體組分以及厚度使得在通常處于約7000C -1500°C的范圍的內生長溫度下的層的生長過程中，結構中的壓縮應力不會超過導致與過度壓縮應力關聯(lián)的膜破裂或其他缺陷的值。而且，可以選擇各個緩沖層102，104和106的組分以及厚度使得結構中的II1-N層在冷卻之前在生長溫度下處于足夠高的壓縮應力下，以致在結構被冷卻至室溫之后，II1-N層基本上沒有應力或在室溫下處于小的壓縮或拉伸應力下。
[0044]被制造并示出以防止與生長溫度下的過度壓縮應力關聯(lián)的缺陷，同時致使層在冷卻后的室溫下基本上沒有應力或處于小的壓縮或拉伸應力下的圖1的緩沖層結構100的一個示例性實施方式如下。襯底101是SiC，層102是145納米厚的Ala37Gaa63N層，層104是
0.37納米厚的Ala56Gaa44N層，并且層106是150納米的Ala 295Gaa7tl5N層。該結構還包括SiC襯底和層102之間180nm的AlN成核層(圖1中未示出)。在本實施方式中，層104具有比層102和106中的任何一個的最大鋁濃度大1.5倍的分數鋁組分。此外，層104的厚度大于層102和106中的每一個的厚度。
[0045]圖2是具有形成在異質襯底220上的緩沖層250的緩沖結構200的截面圖。緩沖層例如可以包括具有第一鋁組分的第一 II1-N材料的第一緩沖層202，具有第二鋁組分的第二 II1-N材料的第二緩沖層204，以及第三緩沖層206。第一 II1-N材料可以包括BaAlbIneGadN,其中a+b+c+d基本上為I，或者AlxGayN，其中x+y基本上為I。類似地，第二II1-N材料可以包括BaAlbIneGadN,其中a+b+c+d基本上為I，或者AlxGayN，其中x+y基本上為I。緩沖層202、204和206的鋁組分如參考圖1的示例性緩沖層102、104和106的說明來說明。
[0046]第一緩沖層202設置在襯底220上，其可以是硅、SiC、藍寶石或其他合適的材料。在一個實施例中，結構200可以包括形成在襯底220和第一緩沖層202之間的成核層210。
[0047]圖3是類似于圖1的緩沖結構100的緩沖結構的截面圖，但是其在結構中包括多個層的更高分數鋁組分材料。緩沖結構350的第一、第二和第三緩沖層302、304和306分別與圖1的緩沖結構150的緩沖層102、104和106相同。但是，緩沖層350包括附加層308和310。貫穿第四緩沖層308的分數鋁組分可以大于位于或直接相鄰于層306和308之間界面的第三緩沖層306中的分數鋁組分。貫穿第五緩沖層310的分數鋁組分可以小于位于或直接相鄰于層308和310之間界面的第四緩沖層308中的分數鋁組分。例如，在一種實施方式中，第四緩沖層308中的分數鋁組分貫穿該層是均一的，并且第五緩沖層310的分數鋁組分在各處都低于第四緩沖層308的分數鋁組分。
[0048]圖3的緩沖結構可以如下設計。首先，如上所述，緩沖層302、304和306生長至小于在結構中形成缺陷的臨界厚度的厚度。隨后，第四緩沖層308直接沉積在層306的頂部上。其中鋁組分始終大于緩沖層306的最接近層308的部分的鋁組分的第四緩沖層308的結構可以使得第一、第二和第三緩沖層302、304和306中的任何一個或全部中的壓縮應力分別隨層308的厚度增大而降低。第四緩沖層308生長至小于層中形成缺陷的臨界厚度，但是對于降低層302、304和/或306中的壓縮應力來說已經足夠厚的厚度。層308的最佳厚度可以取決于層308的平均鋁組分、下層的厚度以及緩沖層350的總所需厚度。例如，對于具有約3微米總厚度的緩沖層350來說，層308可以大于15納米，例如在15和500納米之間。對于具有約5微米總厚度的緩沖層350來說，層308可以大于25或50納米，例如在25和500納米之間。如果層約為7微米厚，則層308可以大于100或200納米，例如為100和500納米之間。
[0049]圖4中示出被制造并示出以防止與生長溫度下的過度壓縮應力關聯(lián)的缺陷，同時致使層在冷卻后的室溫下基本上沒有應力或處于小的壓縮或拉伸應力下的類似于圖3的緩沖層結構的一個示例性實施方式。圖4的層402、404、406、408和410分別與圖3的層302、304、306、308和310相同。圖4的結構包括圖3中所示的所有層，以及某些附加層。參考圖4，襯底101是SiC,層402是145納米厚的Ala37Gaa63N層，層404是370納米厚的Al0.56Ga0.44N 層，層 406 是 150 納米厚的 Al0.295Ga0.705N 層，層 408 是 370 納米厚的 Al0.56Ga0.44N層，并且層410是160納米的Ala215Gaa 785N層。該結構進一步包括SiC襯底和層402之間的180nm的AlN成核層409。該結構進一步包括層410頂部上的附加緩沖層。370納米厚的Ala56Gaa44N層412直接形成在層410上，隨后是190納米的Al。.147GaQ.853N層414，隨后是另一 370納米厚的Ala56Gaa44N層416。最終的Al0.56GaQ.44N層416的頂部上形成I微米的非故意摻雜的GaN層418，隨后是AlGaN勢壘層420，選擇AlGaN勢壘層420的厚度和組分以在相鄰于GaN層和AlGaN勢壘層之間的界面的GaN層中形成2DEG器件溝道(未示出)。隨后由上述結構形成高電子遷移率晶體管(HEMT)。
[0050]如上所述,上述實施方式包括四個Ala 56Ga0.44N層,每一個直接在任一側上包括具有低于Ala56Gaa44N層的分數鋁組分并小于其厚度的II1-N層。而且，對于具有低于0.56的分數鋁組分的各個AlGaN層(即層402，406，410和414)來說，鋁組分在離開SiC襯底的方向上單調降低。例如，層402具有0.37的鋁組分，比層402更離開襯底的層406具有0.295的鋁組分，比層406更離開襯底的層410具有0.215的鋁組分，比層410更離開襯底的層414具有0.147的鋁組分。
[0051]圖5是具有根據本公開內容說明的緩沖層550的II1-N器件500的一個實例的截面圖。II1-N HEMT結構包括襯底501，形成在襯底501上的可選的成核層509，諸如AlN或AlxGai_xN，以及緩沖層550。成核層509可以用于使II1-N材料在襯底上成核，以致相鄰于襯底或與其接觸的II1-N材料具有至少部分地由襯底的晶體結構決定或至少部分地與襯底的晶體結構一致的晶體結構。在某些情況下，應力管理層(未示出)也可以設置在成核層509上用以附加的應力控制。
[0052]該器件結構進一步包括設置在緩沖層550上的有源器件結構560，有源器件結構例如包括溝道層522，例如GaN層，以及形成在溝道層522上的勢壘層524，例如AlxGapxN層。二維電子氣(2DEG)溝道535 (由虛線示出)可以形成在溝道層522中靠近溝道層522和勢壘層524之間的界面處。替代地，形成在緩沖結構550上的有源器件層可以構造用于其他類型的器件，例如激光器、二極管、LED或光伏電池。
[0053]緩沖層550的生長或沉積條件以及厚度和結構的仔細控制用于最小化溝道層522和襯底501之間的晶格和熱失配的負面效應。在一個實施例中，緩沖層550包括第一緩沖層502、第二緩沖層504以及第三緩沖層506，如上所述，上述各個層都具有設計用于應力管理的鋁組分和厚度。參考用于緩沖層102、104和106的圖1的實例說明各個層中的相對鋁組分的一個實例。
[0054]一般而言，在器件500的操作過程中，第一 502、第二 504以及第三506緩沖層通常沒有移動載流子(例如電子或空穴)或至少基本上沒有電子(但是未必不含空穴)，以致緩沖層550是電絕緣或部分絕緣的，或者是非導電性的，或者在最小限度的情況下具有非常低的η型導電性。而且，例如可以利用鐵(Fe)、鎂(Mg)和/或碳(C)或利用其他摻雜劑摻雜緩沖層502、504和/或506中的一個或多個以進一步電絕緣。
[0055]該器件可以進一步分別包括源和漏電極526和530，它們形成在上電極528的相反側上并接觸溝道層522中的2DEG溝道535。柵極528調制在柵區(qū)中、即柵極528下面的2DEG 535的部分。
[0056]一般而言，器件500可以是增強型FET或耗盡型FET。可以制造在異質襯底上并采用具有緩沖層502、504和506的緩沖結構550的典型的II1-N器件的其他實例例如可以包括但不限于高電子遷移率晶體管(HEMT)、POLFET、MESFET、LED、二極管激光器以及電流孔隙垂直電子晶體管(CAVET)。
[0057]已經說明了多種實施方式。但是，將可以理解的是在不脫離本文說明的技術和器件的精神和范圍的情況下可以進行各種變型。各個實施方式中所示的特征可獨立或彼此組合使用。因此，其他實施方式也落入下述權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種形成II1-N層結構的方法，包括: 在第一材料層上形成具有第一鋁組分的第一 II1-N緩沖層，所述第一 II1-N緩沖層具有相鄰于所述第一材料層的第一側以及與所述第一側相反的第二側；以及 在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側上形成第二 II1-N緩沖層，所述第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分并且大于15納米厚；其中， 所述第一鋁組分貫穿所述第一 II1-N緩沖層是基本上恒定的或從所述第一側向所述第二側降低；并且 貫穿所述第二 II1-N緩沖層的所述第二鋁組分大于在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側處的所述第一鋁組分。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一材料層是襯底。
3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括去除所述襯底以暴露所述II1-N層結構的表面。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二II1-N緩沖層大于100納米厚。
5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括形成第三II1-N緩沖層，其中，所述第二II1-N緩沖層在所述第一 II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層之間。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，形成所述第一II1-N緩沖層、所述第二 II1-N緩沖層或所述第三II1-N緩沖層包括利用從由鐵(Fe)、鎂(Mg)和碳(C)構成的組選擇的至少一種元素，來分別摻雜所述第一 II1-N緩沖層、所述第二 II1-N緩沖層或所述第三II1-N緩沖層。
7.根據權利要求5所述的方法，所述第三II1-N緩沖層不含鋁或具有第三鋁組分，其中，所述第二鋁組分貫穿所述第二 II1-N緩沖層是均一的，并且貫穿所述第三II1-N緩沖層的所述第三鋁組分低于所述第二鋁組分。
8.根據權利要求5所述的方法，所述第三II1-N緩沖層不含鋁或具有第三鋁組分，其中，所述第二鋁組分貫穿所述第二 II1-N緩沖層是不均一的，并且貫穿所述第三II1-N緩沖層的所述第三鋁組分低于所述第二鋁組分的最低值。
9.根據權利要求5所述的方法，所述第三II1-N緩沖層具有相鄰于所述第二II1-N緩沖層的第一側以及與所述第一側相反的第二側，其中，所述第三鋁組分是恒定的或從所述第三II1-N緩沖層的所述第一側向所述第三II1-N緩沖層的所述第二側降低。
10.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第三鋁組分貫穿所述第三II1-N緩沖層為零。
11.根據權利要求5所述的方法，進一步包括在所述第三II1-N緩沖層上形成有源器件層，所述有源器件層包括II1-N半導體材料。
12.根據權利要求11所述的方法，所述II1-N層結構進一步包括在所述有源器件層中的電子半導體器件的導電溝道，其中，所述導電溝道與所述第三II1-N緩沖層隔開至少20納米。
13.根據權利要求12所述的方法，進一步包括形成所述電子半導體器件的電極，其中，所述電極電連接到所述導電溝道。
14.根據權利要求5所述的方法，進一步包括在所述第三II1-N緩沖層的一側上形成具有第四鋁組分的第四II1-N緩沖層，其中，所述第三II1-N緩沖層不含鋁或具有第三鋁組分，并且貫穿所述第四II1-N緩沖層的所述第四鋁組分大于直接相鄰于所述第三II1-N緩沖層的所述一側的所述第三鋁組分。
15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括在所述第四II1-N緩沖層的一側上形成具有第五鋁組分的第五II1-N緩沖層，其中，貫穿所述第五II1-N緩沖層的所述第五鋁組分低于所述第四鋁組分的最低值。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述第四II1-N緩沖層至少20納米厚。
17.根據權利要求14所述的方法，其中，所述第四II1-N緩沖層至少50納米厚。
18.—種II1-N層結構,包括: 在第一材料層上的具有第一鋁組分的第一 II1-N緩沖層，所述第一 II1-N緩沖層具有相鄰于所述第一材料層的第一側以及與所述第一側相反的第二側；以及 第二 II1-N緩沖層，所述第二 II1-N緩沖層在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側上，所述第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分并且大于15納米厚；其中， 所述第一鋁組分在所述第一 II1-N緩沖層中是基本上恒定的或從所述第一側向所述第二側降低；并且 所述第二 II1-N緩沖層中的所述第二鋁組分大于在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側處的所述第一鋁組分。
19.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一材料層是襯底。
20.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第二II1-N緩沖層大于100納米厚。
21.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一材料層是異質襯底。
22.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一鋁組分從所述第一側向所述第二側單調降低。
23.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一鋁組分從所述第一側向所述第二側以連續(xù)梯度降低。
24.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層包括具有恒定鋁組分的第一部分以及具有在從所述第一側向所述第二側的方向上單調降低的鋁組分的第二部分。
25.根據權利要求18所述的II1-N層結構，其中，所述第一鋁組分從所述第一側向所述第二側以離散梯階降低。
26.根據權利要求18所述的II1-N層結構，進一步包括具有第三鋁組分的第三II1-N緩沖層，其中，所述第二 II1-N緩沖層在所述第一和第三II1-N緩沖層之間。
27.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二II1-N緩沖層或所述第三II1-N緩沖層摻雜有從由鐵(Fe)、鎂(Mg)以及碳(C)構成的組選擇的至少一種元素。
28.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第二鋁組分貫穿所述第二II1-N緩沖層是均一的，并且貫穿所述第三II1-N緩沖層的所述第三鋁組分低于所述第二鋁組分。
29.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第二鋁組分貫穿所述第二II1-N緩沖層是不均一的，并且貫穿所述第三II1-N緩沖層的所述第三鋁組分低于所述第二鋁組分的最低值。
30.根據權利要求26所述的II1-N層結構，所述第三II1-N緩沖層具有相鄰于所述第二 II1-N緩沖層的第一側以及與所述第一側相反的第二側，其中，所述第三鋁組分從所述第三II1-N緩沖層的所述第一側向所述II1-N緩沖層的所述第二側降低。
31.根據權利要求26所述的II1-N層結構，所述第三II1-N緩沖層具有相鄰于所述第二 II1-N緩沖層的第一側以及與所述第一側相反的第二側，其中，所述第三鋁組分從所述第三II1-N緩沖層的所述第一側向所述第三II1-N緩沖層的所述第二側單調降低。
32.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第三鋁組分貫穿所述第三II1-N緩沖層是恒定的或為零。
33.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層的組合厚度大于3 μ m。
34.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層的組合厚度大于5 μ m。
35.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層的組合厚度大于7 μ m。
36.根據權利要求26所述的II1-N層結構，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層每個都包括鋁鎵氮化物。
37.根據權利要求26所述的II1-N層結構，進一步包括在所述第三II1-N緩沖層上的有源器件層，所述有源器件層包括II1-N半導體材料。
38.根據權利要求37所述的II1-N層結構，所述II1-N層結構進一步包括在所述有源器件層中的電子半導體器件的導電溝道，其中，所述導電溝道與所述第三II1-N緩沖層隔開至少20納米。
39.根據權利要求38所述的II1-N層結構，進一步包括電極，其中，所述電極電連接到所述導電溝道。
40.一種包括權利要求18所述的II1-N層結構的II1-N半導體器件。
41.根據權利要求40所述的II1-N半導體器件，其中，所述第一材料層是襯底。
42.根據權利要求41所述的II1-N半導體器件，其中，所述襯底包括從由硅、碳化硅和藍寶石構成的組選擇的材料。
43.根據權利要求40所述的II1-N半導體器件，進一步包括具有第三鋁組分的第三II1-N緩沖層，其中，所述第二 II1-N緩沖層在所述第一 II1-N緩沖層和所述第三II1-N緩沖層之間。
44.根據權利要求43所述的II1-N半導體器件，其中，所述第二鋁組分貫穿所述第二II1-N緩沖層是恒定的或不均一的，并且貫穿所述第三II1-N緩沖層的所述第三鋁組分低于所述第二鋁組分的最低值。
45.根據權利要求44所述的II1-N半導體器件，其中，所述第二II1-N緩沖層大于100納米厚。
46.根據權利要求45所述的II1-N半導體器件，進一步包括在所述第三II1-N緩沖層上的有源器件層，所述有源器件層包括II1-N半導體材料。
47.根據權利要求46所述的II1-N半導體器件，進一步包括在所述有源器件層中的所述II1-N半導體器件的導電溝道，其中，所述II1-N半導體器件是電子器件。
48.根據權利要求47所述的II1-N半導體器件，其中，所述導電溝道與所述第三II1-N緩沖層隔開至少20納米。
49.根據權利要求47所述的II1-N半導體器件，其中，所述電子器件是晶體管或二極管。
50.根據權利要求47所述的II1-N半導體器件，進一步包括電極，其中，所述電極電連接到所述導電溝道。
51.根據權利要求43所述的II1-N半導體器件，其中，所述第一II1-N緩沖層、所述第二 II1-N緩沖層或所述第三II1-N緩沖層摻雜有從由鐵(Fe)、鎂(Mg)和碳(C)構成的組選擇的至少一種元素。
52.根據權利要求40所述的II1-N半導體器件，其中，所述第一II1-N緩沖層和所述第二 II1-N緩沖層包括鋁鎵氮化物或硼鋁銦鎵氮化物。
53.一種II1-N結構，包括: 襯底； 在所述襯底上具有第一鋁組分的第一 II1-N層，所述第一 II1-N層具有相鄰于所述襯底的第一側以及與所述第一側相反的第二側； 第二 II1-N層，所述第二 II1-N層在所述第一 II1-N層的所述第二側上，所述第二II1-N層具有第二鋁組分并且大于30納米厚；以及 具有第三鋁組分的第三II1-N層，所述第三II1-N層在所述第二 II1-N層的與所述第一 II1-N層的相反側上，所述第三II1-N層具有相鄰于所述第二 II1-N層的第一側以及與所述第一側相反的第二側；其中， 所述第一鋁組分在所述第一 II1-N層中是近似恒定的或從所述第一 II1-N層的所述第一側向所述第一 II1-N層的所述第二側降低； 在所述第二 II1-N層中的所述第二鋁組分大于在所述第一 II1-N層的所述第二側處的所述第一鋁組分；并且 在所述第三II1-N層的所述第一側處的所述第三鋁組分小于所述第二鋁組分的最小值。
54.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，貫穿所述第三II1-N層的所述第三鋁組分小于所述第二鋁組分的最小值。
55.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，所述第二II1-N層的厚度大于lOOnm。
56.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，所述襯底包括硅、SiC或藍寶石。
57.根據權利要求53所述的II1-N結構，進一步包括形成在所述襯底和所述第一II1-N層之間的成核層。
58.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，所述第一II1-N層或所述第二 II1-N層包括BaAlbIneGadN,其中a+b+c+d基本上是I，或包括AlxGayN,其中x+y基本上是I。
59.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，所述第一鋁組分從所述第一II1-N層的所述第一側向所述第一 II1-N層的所述第二側單調降低。
60.根據權利要求59所述的II1-N結構，其中，所述第三鋁組分是恒定的或從所述第三II1-N層的所述第一側向所述第三II1-N層的所述第二側單調降低。
61.根據權利要求53所述的II1-N結構，其中，利用從由鐵(Fe)、鎂(Mg)以及碳(C)構成的組選擇的至少一種元素摻雜所述第一 II1-N層、所述第二 II1-N層或所述第三II1-N層。
62.—種形成II1-N層結構的方法，包括: 在第一材料層上形成具有第一鋁組分的第一 II1-N緩沖層，所述第一 II1-N緩沖層具有相鄰于所述第一材料層的第一側以及與所述第一側相反的第二側；以及 在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側上形成第二 II1-N緩沖層，所述第二 II1-N緩沖層具有第二鋁組分，并且大于15納米厚； 其中，所述第一鋁組分不從所述第一側向所述第二側增加；并且貫穿所述第二 II1-N緩沖層的所述第二鋁組分大于在所述第一 II1-N緩沖層的所述第二側處的所述第一鋁組分。
63.根據權利要求62所述的方法，其中，所述第二II1-N緩沖層大于30納米厚。
64.根據權利要求62所述的方法，其中，所述第一鋁組分在所述第一II1-N緩沖層中是基本上恒定的。
65.根據權利要求62所述的方法，其中，所述第一鋁組分從所述第一II1-N緩沖層的所述第一側向所述第一 ΠΙ-Ν緩沖層的所述第二側降低。
【文檔編號】H01L33/12GK104137226SQ201380008005
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權日:2012年2月3日
【發(fā)明者】斯塔西亞·凱勒, 布賴恩·L·斯文森, 尼古拉斯·費希滕鮑姆 申請人:創(chuàng)世舫電子有限公司