1.一種基于Si襯底的GaN外延結(jié)構(gòu),其特征在于,包括在Si襯底上依次疊層設(shè)置的第一AlN緩沖層、層狀滑移層、第二AlN緩沖層、AlxGa1-xN緩沖層以及GaN外延層;所述AlxGa1-xN緩沖層中Al的含量x的取值范圍為0<x<1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN外延結(jié)構(gòu),其特征在于,所述GaN外延結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述Si襯底與所述第一AlN緩沖層之間的鋁阻隔層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的GaN外延結(jié)構(gòu),其特征在于,所述層狀滑移層的材料為六方氮化硼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GaN外延結(jié)構(gòu),其特征在于,所述層狀滑移層的厚度為40nm~50nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GaN外延結(jié)構(gòu),其特征在于,所述AlxGa1-xN緩沖層中Al的含量x的取值范圍為0.2~0.4。
6.一種基于Si襯底的GaN外延結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于,包括:
在Si襯底上制備第一AlN緩沖層;
在所述第一AlN緩沖層上制備層狀滑移層;
在所述層狀滑移層上逐層制備第二AlN緩沖層、AlxGa1-xN緩沖層以及GaN外延層;其中,所述AlxGa1-xN緩沖層中Al的含量x的取值范圍為0<x<1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:在所述Si襯底與所述第一AlN緩沖層之間制備鋁阻隔層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法,其特征在于,所述層狀滑移層的材料為六方氮化硼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,在所述第一AlN緩沖層上制備所述層狀滑移層的具體方法包括:在980℃~1100℃下通入硼源和氮源,采用脈沖原子層沉積法在所述第一AlN緩沖層上外延生長六方氮化硼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述硼源和氮源采用交替通入方式,所述硼源的通入流量為15sccm~20sccm,所述氮源的通入流量為1900sccm~2200sccm,所述硼源和氮源的通入時間之比為12s~18s:10s~15s;其中,所述硼源與所述氮源的通入之間具有10s~25s的間隔時間,以使所述硼源中的硼原子進行遷移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法,其特征在于,所述硼源、氮源分別為B(C2H5)3、NH3。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述層狀滑移層的厚度為40nm~50nm;所述第一AlN緩沖層的厚度為20nm~60nm;所述第二AlN緩沖層的厚度為200nm~400nm;所述AlxGa1-xN緩沖層的厚度為500nm~1μm;所述GaN外延層的厚度不超過1.5μm。