本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年1月28日、申請(qǐng)?zhí)枮?01480006555.5、發(fā)明名稱(chēng)為“半導(dǎo)體層序列和用于制造半導(dǎo)體層序列的方法件”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

提出一種半導(dǎo)體層序列和一種用于制造該半導(dǎo)體層序列的方法。半導(dǎo)體層序列能夠是電子的、尤其是光電子的半導(dǎo)體層序列。

背景技術(shù)：

文獻(xiàn)physicastatussolidic,no.6,1583-1606(2003)/doi10.1002/pssc.200303122涉及一種用于制造半導(dǎo)體層序列的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

待實(shí)現(xiàn)的目的在于：提出一種半導(dǎo)體層序列，所述半導(dǎo)體層序列可成本有效地且節(jié)省材料地制造。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，該半導(dǎo)體層序列包括第一氮化物化合物半導(dǎo)體層、第二氮化物化合物半導(dǎo)體層和設(shè)置在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層之間的中間層。在本文中將“氮化物化合物半導(dǎo)體層”和/或“中間層”理解為如下半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層局部地包括氮化物化合物半導(dǎo)體材料或者由氮化物化合物半導(dǎo)體材料構(gòu)成。

將“氮化物化合物半導(dǎo)體材料”理解為如下半導(dǎo)體材料，所述半導(dǎo)體材料具有alngamin1-n-mn或者由其構(gòu)成，其中0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1。在此該材料不必強(qiáng)制性地具有根據(jù)上式的數(shù)學(xué)上的精確組份。更確切地說(shuō)，其例如能夠具有一種或多種摻雜物質(zhì)以及附加的組成部分。然而為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，上式僅包含晶格(al、ga、in、n)的主要的組成部分，即使這些組成部分能夠部分地通過(guò)少量其它的物質(zhì)來(lái)取代和/或補(bǔ)充時(shí)也如此。

第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地不直接彼此鄰接，而是通過(guò)中間層彼此隔開(kāi)。這就是說(shuō)：第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物半導(dǎo)體層分別借助朝向中間層的面鄰接、尤其是直接鄰接中間層。此外可以考慮的是，在中間層中構(gòu)成微裂紋時(shí)第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地經(jīng)由中間層的微裂紋與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層至少部分地連接。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，從第一氮化物化合物半導(dǎo)體層起，中間層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層沿著半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向依次地設(shè)置并且直接相繼地彼此鄰接。在本文中將“生長(zhǎng)方向”理解為半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層至少局部地具有與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層不同的晶格常數(shù)。在本文中也能夠?qū)ⅰ熬Ц癯?shù)”理解為平均晶格常數(shù)。

這就是說(shuō)：中間層不匹配于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)。中間層首先在制造公差的范圍中生長(zhǎng)在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上，其中隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，中間層尤其在微裂紋形成的條件下松弛并且至少局部地具有對(duì)于中間層而言特定的晶格常數(shù)。特定的晶格常數(shù)與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)不同。換句話說(shuō)，中間層盡可能與通過(guò)第一氮化物化合物半導(dǎo)體層預(yù)設(shè)的晶格常數(shù)無(wú)關(guān)地生長(zhǎng)。中間層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上的非匹配晶格的生長(zhǎng)尤其能夠通過(guò)中間層的生長(zhǎng)工藝期間的工藝參數(shù)來(lái)控制、影響和/或確定。

在本文中尤其將“生長(zhǎng)”理解為借助于化學(xué)氣相沉積(cvd)或者物理氣相沉積的外延生長(zhǎng)、例如分子束外延(mbe)。此外，液相外延(lpe)或者氫化物氣相外延(hvpe)是可以考慮的。為了生長(zhǎng)半導(dǎo)體層序列使用沉積法、覆層法、和/或生長(zhǎng)法。特別地，使用化學(xué)氣相沉積(cvd，chemicalvapordeposition)與可能有利的變型形式、如尤其是mocvd(金屬有機(jī)cvd)、pecvd(等離子增強(qiáng)cvd)、hfcvd(熱絲cvd)、lpcvd(低壓cvd)和apcvd(常壓cvd)。在本文中，分別將化學(xué)氣相沉積(cvd)或者物理氣相沉積理解為用于生長(zhǎng)半導(dǎo)體層序列的基本原理從而充分涵蓋其它的基于上述基本原理的方法變型形式。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層與中間層至少局部地晶格匹配。在本文中將“晶格匹配”理解為：中間層的特定的晶格常數(shù)與第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的特定的晶格常數(shù)沿著橫向方向的偏差至少局部地不大于1％。這就是說(shuō)：第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在制造公差的范圍中基于中間層的晶格常數(shù)生長(zhǎng)。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在中間層上的晶格匹配的生長(zhǎng)尤其能夠通過(guò)在中間層上的生長(zhǎng)工藝期間的工藝參數(shù)來(lái)控制、影響和/或調(diào)節(jié)。

將非晶格匹配的生長(zhǎng)理解為在此所描述的中間層的非假晶的生長(zhǎng)。將晶格匹配的生長(zhǎng)尤其理解為在此所描述的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的假晶的生長(zhǎng)。在假晶的生長(zhǎng)中，保持晶格常數(shù)沿著橫向方向的擴(kuò)展。晶格常數(shù)垂直于橫向方向的擴(kuò)展尤其能夠由于晶體中的原子鍵和由此產(chǎn)生的力來(lái)改變，其中泊松數(shù)能夠描述上述擴(kuò)展。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，該半導(dǎo)體層序列包括第一氮化物化合物半導(dǎo)體層、第二氮化物化合物半導(dǎo)體層和設(shè)置在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和氮化物第二半導(dǎo)體層之間的中間層，其中從第一氮化物化合物半導(dǎo)體層起，中間層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層沿著半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向依次地設(shè)置并且直接相繼地彼此鄰接。中間層至少局部地具有與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層不同的晶格常數(shù)并且第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地與中間層晶格匹配。

包括氮化物化合物半導(dǎo)體材料或者由氮化物化合物半導(dǎo)體材料構(gòu)成的氮化物化合物半導(dǎo)體層尤其在生長(zhǎng)期間且尤其在市售的襯底、尤其是硅生長(zhǎng)襯底上的冷卻期間具有高的應(yīng)力。應(yīng)力尤其會(huì)導(dǎo)致氮化物化合物半導(dǎo)體層的損傷。特別地，襯底的晶格失配和不同的熱膨脹系數(shù)在氮化物化合物半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)且尤其是冷卻期間引起氮化物化合物半導(dǎo)體層中的宏觀的裂紋形成。特別地，氮化物化合物半導(dǎo)體材料在成本適宜的硅生長(zhǎng)襯底上的外延生長(zhǎng)和冷卻，在所構(gòu)成的層序列不具有損傷的情況下不是容易可行的。損傷例如能夠以宏裂紋的形式存在。硅生長(zhǎng)襯底具有下述優(yōu)點(diǎn)：該硅生長(zhǎng)襯底與例如藍(lán)寶石襯底相比明顯更便宜。

在本文中將“宏裂紋”理解為如下裂紋，所述裂紋伸長(zhǎng)穿過(guò)整個(gè)半導(dǎo)體層序列從而尤其破壞產(chǎn)生光的led結(jié)構(gòu)。在本文中將“微裂紋”理解為如下裂紋，所述裂紋能夠在層或者層序列、例如中間層內(nèi)部構(gòu)成。換句話說(shuō)，微裂紋和宏裂紋之間的主要差異在于：在此所描述的微裂紋出現(xiàn)在中間層中并且包圍中間層的氮化物化合物半導(dǎo)體層不具有微裂紋。在中間層中構(gòu)成的微裂紋與宏裂紋相比彼此間明顯更緊密地設(shè)置。

在此處所描述的半導(dǎo)體層序列中已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)：在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在為此所設(shè)的中間層上晶格匹配地生長(zhǎng)時(shí)，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以壓縮的方式夾緊地生長(zhǎng)。壓縮的方式夾緊在制成半導(dǎo)體層序列之后、尤其冷卻之后抵抗所構(gòu)成的拉應(yīng)力。在半導(dǎo)體層序列中不構(gòu)成宏觀的裂紋。這種令人驚訝的發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)是：考慮尤其是在中間層中可證實(shí)的微裂紋，所述微裂紋基于中間層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上的非晶格匹配的或者非假晶的生長(zhǎng)。通過(guò)中間層的非晶格匹配的生長(zhǎng)，中間層在生長(zhǎng)期間松弛，其中在中間層中構(gòu)成在此所描述的微裂紋。

換句話說(shuō)，在此所描述的半導(dǎo)體層序列在硅生長(zhǎng)襯底上的無(wú)損的外延生長(zhǎng)是可行的。這就是說(shuō)：通過(guò)在此所描述的半導(dǎo)體層序列尤其能夠使用硅生長(zhǎng)襯底。關(guān)于外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層序列的結(jié)果在此與生長(zhǎng)在藍(lán)寶石或者碳化硅上的半導(dǎo)體層序列是相似的。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alngamin1-n-mn或者由其構(gòu)成，其中0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層包括另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alxinyga1-x-yn或者由其構(gòu)成，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1，并且中間層包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alrinsga1-r-sn或者由其構(gòu)成，其中0≤r≤1，0≤s≤1并且r+s≤1。

指數(shù)n、m尤其能夠與指數(shù)x、y不同。指數(shù)n、m例如與指數(shù)x、y彼此分別相差10％。在中間層中，與在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層中相比，鋁含量更高。在此所描述的氮化物化合物半導(dǎo)體材料此外例如能夠被摻雜，以構(gòu)成有源層。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層例如能夠具有n型摻雜的和p型摻雜的區(qū)域，其中在n型摻雜的區(qū)域和p型摻雜的區(qū)域之間能夠構(gòu)成有源層。

中間層例如能夠完全地由aln構(gòu)成。中間層此外尤其能夠由具有沿著生長(zhǎng)方向提高的r的材料alrga1-rn構(gòu)成，其中0<r≤1。在此，r尤其能夠采用0.1和0.95之間的值。鋁含量的增加能夠與中間層的生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的增加或者厚度的增加呈線性。換句話說(shuō)，關(guān)于中間層中的鋁含量構(gòu)成材料梯度，其中鋁含量隨著生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的增加沿著層序列的生長(zhǎng)方向增加。生長(zhǎng)參數(shù)引起產(chǎn)生中間層的松弛并且在中間層中構(gòu)成微裂紋，所述微裂紋尤其能夠基于材料梯度。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，第二氮化物化合物半導(dǎo)體材料例如沿著半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向具有增加濃度的硅摻雜和/或恒定濃度的硅摻雜。通過(guò)硅摻雜，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層尤其能夠具有改進(jìn)的電流分布。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的氮化物化合物半導(dǎo)體材料和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料是相同的。換句話說(shuō)，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的指數(shù)n、m與第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的指數(shù)x、y采用相同的值。關(guān)于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層，將“相同的”理解為在制造公差的范圍中相同的化學(xué)組份。在此所描述的半導(dǎo)體層序列例如能夠具有下述組份：gan/aln/gan，其中g(shù)an描述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層，aln描述中間層并且gan描述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層。

然而“相同”不表示：第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層關(guān)于其晶格常數(shù)在制造公差的范圍中是相同的。假晶地生長(zhǎng)的第一氮化物化合物半導(dǎo)體層能夠在制造公差的范圍中關(guān)于原子的組分與非假晶生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層相同，其中其晶格常數(shù)是不同的。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層包括微裂紋并且第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地存在于微裂紋中。中間層具有與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層不同的晶格常數(shù)。這就是說(shuō)：中間層非晶格匹配地或者非假晶地在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上生長(zhǎng)。由此隨著中間層中的層厚度增加而構(gòu)成微裂紋，所述微裂紋至少局部地完全穿過(guò)中間層。此外，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層能夠通過(guò)在中間層中的構(gòu)成的微裂紋與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層接觸。

換句話說(shuō)，中間層至少局部地包括各個(gè)中間層塊和/中間層島，所述中間層塊和/或中間層島總體上描述中間層并且至少局部地彼此直接接觸。這就是說(shuō)：第一氮化物化合物半導(dǎo)體層能夠通過(guò)中間層的微裂紋例如與穿過(guò)中間的工藝氣體直接接觸。

在中間層上晶格匹配地生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在微裂紋中以及在中間層的通過(guò)微裂紋形成的各個(gè)中間層塊和/或中間層島上島狀地生長(zhǎng)。隨著第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的增加，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的氮化物化合物半導(dǎo)體材料熔化、連接和/或封閉成在橫向上均勻地構(gòu)成的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層。生長(zhǎng)同時(shí)在中間層的裂紋中和中間層塊和/或中間層島上開(kāi)始。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層具有如下鋁含量，所述鋁含量大于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的鋁含量。中間層的鋁含量例如為至少85％。也可以考慮的是100％的鋁含量。這就是說(shuō)：中間層在制造公差的范圍中不包括任何元素的鎵。通過(guò)中間層中的較大的鋁含量，中間層在松弛的狀態(tài)中與鄰接于松弛狀態(tài)中的中間層的氮化物化合物半導(dǎo)體層相比具有更小的晶格常數(shù)。這就是說(shuō)：如果第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層例如沒(méi)有鋁，那么在松弛的狀態(tài)中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層與含鋁的中間層相比具有更大的晶格常數(shù)。

在本文中將“松弛的狀態(tài)”理解為在此所描述的層的未夾緊的狀態(tài)。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和氮化物第二半導(dǎo)體層相比具有更小的晶格常數(shù)。通過(guò)中間層的在此描述的明顯更高的鋁含量，該中間層與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層相比具有更小的晶格常數(shù)。這就是說(shuō)：中間層在生長(zhǎng)到第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上時(shí)保持其較小的晶格常數(shù)。然而在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層生長(zhǎng)時(shí)，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地采用中間層的晶格常數(shù)，所述晶格常數(shù)小于第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的材料典型的晶格常數(shù)。由此，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以壓縮的方式夾緊地在中間層上生長(zhǎng)。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層包括掩模層。在本文中將“包括”理解為：掩模層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的內(nèi)部構(gòu)成，例如掩模層集成、嵌入在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中，和/或在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的兩個(gè)彼此相繼的層區(qū)域之間生長(zhǎng)。

掩模層尤其能夠包括氮化硅或者由氮化硅構(gòu)成。掩模層能夠引起第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中的位錯(cuò)密度的減小。此外，掩模層能夠引起第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中的缺陷(misfit失配)的減少。第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的掩模層是半導(dǎo)體層序列的可選的部件并且不因其存在而引起產(chǎn)生在此所描述的令人驚訝地觀察到以壓縮的方式夾緊地生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層序列。

根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層具有在5nm和100nm之間的層厚度。在此關(guān)于中間層的層厚度說(shuō)明的區(qū)域優(yōu)選影響以借助于尤其高壓縮夾緊的方式制造半導(dǎo)體層序列。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在其生長(zhǎng)之后以壓縮的方式夾緊。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的以壓縮的方式夾緊通過(guò)非假晶地或者非晶格匹配地生長(zhǎng)的中間層和中間層的微裂紋引起。這就是說(shuō)：第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的以壓縮的方式夾緊基于第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在中間層上的假晶的或者晶格匹配的生長(zhǎng)。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在生長(zhǎng)期間通過(guò)工藝參數(shù)匹配于中間層的晶格常數(shù)，使得第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以壓縮的方式夾緊地生長(zhǎng)。

在本文中將“工藝參數(shù)”理解為如下工藝參數(shù)，所述工藝參數(shù)在半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)之前、期間或者之后能夠被調(diào)節(jié)、改變和/或控制。所使用的氮化物化合物半導(dǎo)體材料的各個(gè)元素的壓強(qiáng)、溫度、氣流，流動(dòng)速度和/或生長(zhǎng)率或者生長(zhǎng)速度例如是如下可行的工藝參數(shù)，所述工藝參數(shù)尤其能夠影響在此描述的氮化物化合物半導(dǎo)體層和中間層的晶格匹配的或者非晶格匹配的生長(zhǎng)。

用于構(gòu)成第一氮化物化合物半導(dǎo)體層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)工藝?yán)缒軌蛲ㄟ^(guò)gan生長(zhǎng)工藝基于尤其通過(guò)反應(yīng)器中的nh3流所確定的三甲基鎵(tmga)和v/iii族比例來(lái)描述。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，對(duì)于中間層的非假晶的生長(zhǎng)而言設(shè)定大約800℃至1100℃的范圍中的溫度范圍。此外，將壓強(qiáng)設(shè)定到50mbar至150mbar上并且將低的v/iii族比例設(shè)定在50至5000的范圍中、尤其優(yōu)選50至500。三甲基鎵(tmga)與三甲基鋁(tmal)的比例構(gòu)成在此所描述的關(guān)于中間層的鋁含量的材料梯度。載氣中的氫含量能夠根據(jù)中間層中的在此所描述的腔的期望的大小改變。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層于是尤其以非摻雜的形式生長(zhǎng)到中間層上并且反應(yīng)器運(yùn)行點(diǎn)例如對(duì)應(yīng)于gan生長(zhǎng)條件。

特別地，當(dāng)鄰接于中間層的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層是非摻雜的時(shí)，在此所描述的半導(dǎo)體層序列能夠構(gòu)成更高的壓縮的方式的夾緊。這能夠在半導(dǎo)體層序列冷卻期間引起對(duì)半導(dǎo)體層序列補(bǔ)償增大。當(dāng)?shù)诙锘衔锇雽?dǎo)體層的直接生長(zhǎng)到中間層上的第一層片至少部分地以非摻雜的形式構(gòu)成時(shí)，尤其也能夠?qū)崿F(xiàn)在此所描述的壓縮方式的夾緊。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層具有腔，所述腔在俯視圖中與中間層的微裂紋重疊。在中間層中構(gòu)成的微裂紋至少局部連續(xù)地穿過(guò)中間層構(gòu)成。第一氮化物化合物半導(dǎo)體層因此在微裂紋的區(qū)域中在中間層的生長(zhǎng)期間至少局部地與工藝氣體直接接觸。通過(guò)在中間層的生長(zhǎng)期間選擇相應(yīng)的工藝氣體、例如氫，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層能夠在中間層的生長(zhǎng)期間與至少一種工藝氣體反應(yīng)。第一氮化物化合物半導(dǎo)體層例如與氫反應(yīng)以構(gòu)成腔或者空腔。

在本文中將“俯視圖”理解為平行于半導(dǎo)體層序列的最大的橫向擴(kuò)展的透視圖。視線方向例如與生長(zhǎng)方向相反地伸展。

腔的構(gòu)成在中間層生長(zhǎng)期間和/或直接緊隨中間層生長(zhǎng)之后進(jìn)行。如果第二氮化物化合物半導(dǎo)體層構(gòu)成連續(xù)的層，那么中間層的微裂紋通過(guò)第二氮化物化合物半導(dǎo)體層遮蓋并且任何工藝氣體都不能夠穿過(guò)微裂紋進(jìn)入第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體層序列包括有源層，所述有源層適合于接收和/或產(chǎn)生電磁輻射并且沿著半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向設(shè)置在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層下游。半導(dǎo)體層序列的有源層能夠通過(guò)第二氮化物化合物半導(dǎo)體層構(gòu)成。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層例如能夠具有n型摻雜的和p型摻雜的區(qū)域，其中在n型摻雜的區(qū)域和p型摻雜的區(qū)域之間能夠構(gòu)成有源層。

術(shù)語(yǔ)“電磁輻射”在此并且在下文中能夠表示具有在紅外至紫外的波長(zhǎng)范圍中的至少一個(gè)波長(zhǎng)或者光譜分量的電磁輻射。特別地，在此能夠稱(chēng)作紅外的、可見(jiàn)的和/或紫外的電磁輻射。

根據(jù)半導(dǎo)體層序列的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的腔沒(méi)有第一氮化物化合物半導(dǎo)體層并且在有源層中產(chǎn)生的電磁輻射穿過(guò)腔，使得在電磁輻在腔的邊界面處入射和出射時(shí)進(jìn)行電磁輻射的折射。在運(yùn)行時(shí)在半導(dǎo)體層序列的有源層中產(chǎn)生的電磁輻射尤其能夠相反于半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向向外射出。

在電磁輻射穿過(guò)在此所描述的半導(dǎo)體層序列時(shí)，電磁輻射至少局部地射到腔的邊界面上。在本文中將“腔的邊界面”理解為如下邊界面，所述邊界面在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層序列的空腔的外面和第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的氮化物化合物半導(dǎo)體材料之間構(gòu)成。電磁輻射在入射和出射時(shí)至少部分地在這些空腔和/或腔處折射。此外可行的是，電磁輻射至少部分地在腔的粗糙的外面漫散射。

此外描述一種用于制造半導(dǎo)體層序列的方法。在此所描述的半導(dǎo)體層序列例如能夠借助于所述方法來(lái)制造。這就是說(shuō)：對(duì)于在此所描述的用于制造半導(dǎo)體層序列的方法所詳述的特征也對(duì)在此描述的半導(dǎo)體層序列公開(kāi)并且反之亦然。

強(qiáng)制性地在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層、中間層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層方面預(yù)設(shè)在下文中描述的方法順序?？蛇x的層、例如成核層和/或掩模層是在此所描述的半導(dǎo)體層序列的可選的元件。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，提供具有生長(zhǎng)表面和與生長(zhǎng)表面相對(duì)置的襯底面的生長(zhǎng)襯底，其中生長(zhǎng)表面包括硅。生長(zhǎng)表面尤其能夠具有硅的[111]-結(jié)晶取向。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，成核層在生長(zhǎng)襯底的生長(zhǎng)表面上生長(zhǎng)。成核層能夠是外延層，所述外延層例如在與接下來(lái)的第一氮化物化合物半導(dǎo)體層溫度相同的情況下沉積和/或生長(zhǎng)。成核層是在此所描述的半導(dǎo)體層序列的可選的層。成核層例如能夠包括aln和/或algan。對(duì)于接下來(lái)沉積和/或生長(zhǎng)的第一氮化物化合物半導(dǎo)體層而言，成核層能夠提供大量結(jié)晶核。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層生長(zhǎng)在成核層的背離生長(zhǎng)襯底的一側(cè)上。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的背離生長(zhǎng)襯底的一側(cè)上生長(zhǎng)，其中中間層的晶格常數(shù)至少局部地與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層不同。這就是說(shuō)：生成具有與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層不同的晶格常數(shù)的中間層。中間層的非晶格匹配的或者非假晶的生長(zhǎng)能夠通過(guò)在生長(zhǎng)期間相應(yīng)地選擇工藝參數(shù)來(lái)控制、調(diào)節(jié)和/或確定。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，在中間層的生長(zhǎng)期間在中間層中構(gòu)成微裂紋。通過(guò)中間層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上的工藝相關(guān)地控制的非假晶的或者非晶格匹配的生長(zhǎng)，隨著中間層的厚度增加和/或鋁含量的提高，在中間層中構(gòu)成微裂紋。例如能夠關(guān)于中間層中的鋁含量構(gòu)成材料梯度，其中鋁含量能夠隨著厚度增加沿著背離第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的方向增加。在本文中將“厚度”理解為中間層沿著半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向的豎直的擴(kuò)展。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層至少局部地以晶格匹配的方式在中間層的背離生長(zhǎng)襯底的一側(cè)上生長(zhǎng)，其中微裂紋至少局部地由第二氮化物化合物半導(dǎo)體層填充并且第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以壓縮夾緊的方式在中間層上生長(zhǎng)。

在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層初始生長(zhǎng)期間，中間層的所構(gòu)成的微裂紋通過(guò)第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的氮化物化合物半導(dǎo)體材料填充或者第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在微裂紋中生長(zhǎng)。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層同時(shí)島狀地在所構(gòu)成的單獨(dú)的中間層塊和/或中間層島上生長(zhǎng)。

隨著增加的覆層持續(xù)時(shí)間和/或生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層的島與中間層的微裂紋中的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層熔化成連續(xù)的、在橫向均勻的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層，其中在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層中構(gòu)成壓縮的方式的夾緊部。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，有源層在晶格匹配的、氮化物第二半導(dǎo)體化合物層的背離襯底的一側(cè)上生長(zhǎng)，其中有源層適合于接收和/或產(chǎn)生電磁輻射。因此，通過(guò)在此所描述的方法制造如下半導(dǎo)體層序列，所述半導(dǎo)體層序列在運(yùn)行時(shí)能夠產(chǎn)生輻射。由半導(dǎo)體層序列產(chǎn)生的發(fā)射波長(zhǎng)至少部分地與氮化物化合物半導(dǎo)體材料的組分相關(guān)。

根據(jù)用于制造半導(dǎo)體層序列的所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，化學(xué)地和/或機(jī)械地移除生長(zhǎng)襯底，并且至少局部地在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層、中間層和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層中沿著背離有源層的方向構(gòu)成至少局部的橫向的粗化部。為了化學(xué)地移除襯底，例如能夠考慮濕化學(xué)的koh蝕刻法或者干化學(xué)的蝕刻法。此外可以考慮濕化學(xué)和干化學(xué)的方法的組合。機(jī)械的移除尤其能夠通過(guò)磨削進(jìn)行。此外可以考慮化學(xué)方法和機(jī)械方法的組合。通過(guò)移除生長(zhǎng)襯底，尤其至少局部地移除第一氮化物化合物半導(dǎo)體層的可選的成核層和/或掩模層。設(shè)置用于產(chǎn)生電磁輻射的半導(dǎo)體層序列在移除生長(zhǎng)襯底之后至少局部地包括第一氮化物化合物半導(dǎo)體層。

根據(jù)用于制造半導(dǎo)體層序列的所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，中間層在氫影響的條件下生長(zhǎng)，其中氫通過(guò)所構(gòu)成的微裂紋與第一氮化物化合物半導(dǎo)體層接觸，使得第一氮化物化合物半導(dǎo)體層與氫反應(yīng)，使得基于化學(xué)反應(yīng)在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中構(gòu)成腔。通過(guò)微裂紋，工藝氣體、例如氣狀的氫能夠穿過(guò)微裂紋進(jìn)入第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中，所述微裂紋隨后能夠引起空腔或者腔的構(gòu)成。

特別地，能夠?qū)淅斫鉃槿缦鹿に嚉怏w，所述工藝氣體附加地輔助中間層在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上的非晶格匹配的或者非假晶的生長(zhǎng)。氫是可選的工藝用氣體并且尤其用作為輔助性的工藝用氣體或者沖洗氣體，然而對(duì)于構(gòu)成在此所描述的半導(dǎo)體層序列是不必要的。更確切地說(shuō)，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中的腔的構(gòu)成能夠視為在中間層中構(gòu)成微裂紋的證明。

根據(jù)用于制造半導(dǎo)體層序列的所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，在構(gòu)成半導(dǎo)體層序列之后，冷卻半導(dǎo)體層序列并且在冷卻期間在半導(dǎo)體層序列中不構(gòu)成任何宏裂紋。

通過(guò)在此所描述的方法已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)：以壓縮的方式夾緊第二氮化物化合物半導(dǎo)體層從而以壓縮的方式夾緊半導(dǎo)體層序列足以克服在冷卻期間產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使得不構(gòu)成宏裂紋。

以壓縮的方式夾緊第二氮化物化合物半導(dǎo)體層尤其引起以壓縮的方式夾緊在此所描述的半導(dǎo)體層序列。

根據(jù)所述方法的至少一個(gè)實(shí)施方式，第一氮化物化合物半導(dǎo)體層包括掩模層。

附圖說(shuō)明

在下文中根據(jù)實(shí)施例與相應(yīng)的附圖闡述在此所描述的半導(dǎo)體層序列和用于制造半導(dǎo)體層序列的方法。

圖1示出在此所描述的半導(dǎo)體層序列的示意性的側(cè)視圖，

圖2示出半導(dǎo)體層序列的子區(qū)域的另一個(gè)示意性的側(cè)視圖，

圖3a、3b和3c示出在不同的生長(zhǎng)時(shí)間之后在此所描述的中間層的不同的實(shí)施例，

圖4a示出在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以10nm的厚度生長(zhǎng)之后的中間層的俯視圖的sem(scanningelectronmicroscopy，掃描電子顯微鏡)照片，

圖4b示出在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層以50nm的厚度生長(zhǎng)之后的圖4a的實(shí)施例，

圖5a、5b和5c示出借助于邊緣濾波器的normaski顯微鏡照片，其中250nm厚的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層已生長(zhǎng)在不同厚的中間層上，

圖6示出具有與生長(zhǎng)時(shí)間相關(guān)的原位晶片彎曲的測(cè)量結(jié)果的圖，

圖7示出半導(dǎo)體層序列的側(cè)視圖的sem照片和示意圖，

圖8示出半導(dǎo)體層序列的tem(transmissionelectronmicroscopy，透射電子顯微鏡)照片，

圖9示出具有有源層和在移除生長(zhǎng)襯底之后的半導(dǎo)體層序列的示意性的以及顯微鏡的照片，

圖10a和10b示出在一倍和二倍曝光時(shí)間之后的半導(dǎo)體層序列的輻射出射面的pl(光致發(fā)光)顯微鏡照片，

圖11示出在移除生長(zhǎng)襯底和執(zhí)行粗化工藝之后的半導(dǎo)體層序列的sem照片。

相同的、相同類(lèi)型的或者起相同作用的元件在附圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。附圖和附圖中所示出的元件的彼此間的大小關(guān)系不能夠視為是按比例的。更確切地說(shuō)，為了更好的示出和/或?yàn)榱烁玫睦斫饽軌蚩鋸埓蟮厥境龈鱾€(gè)元件。

具體實(shí)施方式

圖1示出半導(dǎo)體層序列100的一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體層序列包括：具有生長(zhǎng)面6和與生長(zhǎng)面6相對(duì)置的襯底面7的生長(zhǎng)襯底5、成核層21、具有集成的掩模層20的第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1、中間層10和具有有源層4的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2。半導(dǎo)體層序列100的各個(gè)層依次相繼地沿著生長(zhǎng)方向z彼此鄰接外延地在生長(zhǎng)襯底5的生產(chǎn)表面6上生長(zhǎng)。生長(zhǎng)表面6例如具有[111]-結(jié)晶取向。成核層21以及掩模層20能夠視為可選的層元件，所述層元件尤其能夠有助于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1的生長(zhǎng)。

第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1例如能夠具有30nm至2000nm的厚度。

第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2能夠具有30nm至5000nm的厚度。

如在圖1中所示出的那樣，中間層10鄰接于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2。

在圖2中示出第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1與接著的中間層10以及鄰接于中間層10的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2。中間層10在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1上非晶格匹配地生長(zhǎng)并且具有在5nm至100nm之間的厚度。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2在中間層10上晶格匹配地生長(zhǎng)。

隨著中間層10的增加的厚度和/或提高的鋁含量，中間層10松弛，使得微裂紋11在中間層10中構(gòu)成(參見(jiàn)圖3a至3c和圖4a、4b和圖8)。中間層10尤其是具有85％至100％的鋁含量從而在松弛的狀態(tài)中具有比第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1和第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2更小的晶格常數(shù)。在圖2中示出的半導(dǎo)體層序列100包括氮化物化合物半導(dǎo)體材料。第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alngamin1-n-mn或者由其構(gòu)成，其中0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2包括另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alxinyga1-x-yn或者由其構(gòu)成，其中0≤x≤1，0≤y≤1并且x+y≤1，并且中間層10包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述化合物半導(dǎo)體材料具有alrinsga1-r-sn或者由其構(gòu)成，其中0≤r≤1，0≤s≤1并且r+s≤1。

指數(shù)n、m尤其能夠區(qū)別于指數(shù)x、y或者是相同的。指數(shù)n、m例如與指數(shù)x、y彼此分別相差10％。

通過(guò)中間層10中的微裂紋11，中間層10包括各個(gè)中間層塊和/或中間層島，其中中間層塊和/或中間層島至少局部地不彼此直接接觸。各個(gè)中間層塊和/或中間層島總體描述中間層10。所構(gòu)成的微裂紋11尤其基于在中間層10的生長(zhǎng)工藝期間的中間層10的松弛。各個(gè)中間層塊和/或中間層島之間的間距能夠在1μm和500μm之間。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2在中間層10的微裂紋11中生長(zhǎng)以及在通過(guò)微裂紋11構(gòu)成的中間層塊和/或中間層島中生長(zhǎng)。

在中間層10上生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2晶格匹配于中間層10。

在圖3a、3b和3c中分別示出中間層10，其中在圖3b中示出的中間層10與在圖3a中相比具有更大的厚度。圖3b中的中間層10的較大的厚度能夠歸因于中間層10的較長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間，所述生長(zhǎng)時(shí)間在此特別是長(zhǎng)1.67倍。相應(yīng)的內(nèi)容適用于圖3c的中間層10，所述中間層相對(duì)于圖3a的中間層10比圖3a的中間層10以長(zhǎng)2.67倍的方式生長(zhǎng)。如從圖3a、3b和3c中所可見(jiàn)的，微裂紋11的數(shù)量隨著生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的增加而增加。提高數(shù)量的微裂紋11除了中間層10的生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間外還與中間層10的含鋁量相關(guān)。

換句話說(shuō)，非晶格匹配地在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1上生長(zhǎng)的中間層10隨著中間層10的層厚度增加和/或隨著中間層10的含鋁量增加更好地松弛。如從圖3a、3b和3c中可見(jiàn)，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層在中間層10的微裂紋11中以及在中間層10的所構(gòu)成的中間層塊和/或中間層島中生長(zhǎng)。在此，已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)：第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2以壓縮的方式夾緊地生長(zhǎng)并且第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的這種壓縮夾緊越高，中間層10中的微裂紋11的數(shù)量就越高。換句話說(shuō)，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2經(jīng)受基于中間層10的強(qiáng)烈的壓縮方式的夾緊。

隨著第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的生長(zhǎng)時(shí)間增加，微裂紋中的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料與第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的在中間層塊和/或中間層島上生長(zhǎng)的另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料熔化為在橫向上均勻構(gòu)成的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2。在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料熔化期間，尤其能夠減少第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2內(nèi)部的缺陷或者位錯(cuò)。

在圖4a中示出具有所構(gòu)成的微裂紋11的中間層10的俯視圖的sem照片，其中第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2以10nm的厚度在中間層10上構(gòu)成和/或生長(zhǎng)。第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2通過(guò)淺灰色的區(qū)域示出。深灰色的區(qū)域示出中間層10。

圖4a示出通過(guò)微裂紋11構(gòu)成的中間層塊和/或中間層島，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2至少部分地在所述中間層塊和/或中間層島上生長(zhǎng)。圖4a此外示出中間層10的露出的區(qū)域，所述區(qū)域尚未具有第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2。

在圖4a中示出第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2在所構(gòu)成的中間層塊和/或中間層島上的島狀的生長(zhǎng)。

在圖4b中示出圖4a的照片，具有如下差別：第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2以50nm的厚度在中間層10上構(gòu)成。在圖4b中，第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的在微裂紋11中生長(zhǎng)的區(qū)域與第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的在中間層塊和/或中間層島上生長(zhǎng)的區(qū)域熔合。

在圖5a、5b和5c中示出厚度為250nm的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的俯視圖的借助于邊緣濾波器的normaski顯微鏡照片，其中三張照片關(guān)于中間層的生長(zhǎng)時(shí)間與在圖3a、3b和3c中的描述彼此不同。這就是說(shuō)：圖5b的中間層以1.67倍更長(zhǎng)地生長(zhǎng)。關(guān)于圖5c，因此中間層10相對(duì)于圖5a的中間層以2.67倍更長(zhǎng)地生長(zhǎng)。圖5a、5b和5c的顯微鏡照片明顯地示出：隨著中間層的生長(zhǎng)時(shí)間增加，微裂紋的數(shù)量提高并且中間層10的這種表面的形貌能夠在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2中反映出來(lái)。換句話說(shuō)，隨著中間層10中的微裂紋11的數(shù)量增加，在晶格匹配地在中間層10上生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2中提供壓縮夾緊。

尤其在圖5a、5b和5c的顯微鏡照片中示出的觀察在圖6中以測(cè)量的方式通過(guò)與單位為[s]的生長(zhǎng)時(shí)間相關(guān)的原位晶片彎曲的單位為[1/km]的測(cè)量曲線證實(shí)。

在圖6中示出三個(gè)測(cè)量曲線l1、l2和l3。三個(gè)測(cè)量曲線l1、l2和l3分別描述與中間層10的生長(zhǎng)時(shí)間相關(guān)的原位晶片彎曲。生長(zhǎng)時(shí)間在x軸上示出，其中在圖6中示出的x軸劃分為三個(gè)時(shí)間區(qū)間t1、t2和t3。在圖6的圖表中，時(shí)間區(qū)間t1描述了在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2生長(zhǎng)到中間層10上之前的原位晶片彎曲。在時(shí)間區(qū)間t2期間，隨后進(jìn)行第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2在中間層10上的在此所描述的生長(zhǎng)。在第三時(shí)間區(qū)間t3期間，進(jìn)行在此所描述的半導(dǎo)體層序列100的冷卻。測(cè)量曲線l1描述了第一半導(dǎo)體層序列101，l2描述了第二半導(dǎo)體層序列102，并且l3描述了第三半導(dǎo)體層序列l(wèi)3。

測(cè)量曲線關(guān)于半導(dǎo)體層序列101、102和103的結(jié)構(gòu)通過(guò)如下方式來(lái)區(qū)分：中間層10在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1上以不同的長(zhǎng)度生長(zhǎng)。這就是說(shuō)，測(cè)量曲線l2是第二半導(dǎo)體層序列102，其中間層與在測(cè)量曲線l1的第一半導(dǎo)體層序列101中相比以長(zhǎng)1.67倍的方式在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層上生長(zhǎng)。測(cè)量曲線l3描述了第三半導(dǎo)體層序列103的測(cè)量曲線，其中測(cè)量曲線l3的中間層10與在測(cè)量曲線l1中相比以長(zhǎng)2.67倍的方式在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1上生長(zhǎng)。

從測(cè)量曲線l1、l2和l3的測(cè)量曲線變化中可以看出：隨著中間層的生長(zhǎng)時(shí)間增加，原位晶片彎曲也在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的生長(zhǎng)期間增加。換句話說(shuō)，通過(guò)圖6的圖表以測(cè)量的方式證實(shí)：由于中間層10中的微裂紋11的數(shù)量增加，在所述中間層上生長(zhǎng)的第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2具有更高的壓縮夾緊。

在圖7中示出如圖1中所示出的半導(dǎo)體層序列100的示意側(cè)視圖，區(qū)別在于：在半導(dǎo)體層序列100的相對(duì)應(yīng)的顯微鏡照片中，在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層中，在中間層10中構(gòu)成的微裂紋下方構(gòu)成腔30。當(dāng)在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2生長(zhǎng)期間例如氫在生長(zhǎng)期間氣狀地位于和/或存在于生長(zhǎng)室中時(shí)，腔30尤其在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2生長(zhǎng)期間構(gòu)成。氫在此穿過(guò)中間層10的微裂紋11并且與半導(dǎo)體層序列100的第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。腔30在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1中的構(gòu)成能夠通過(guò)在生長(zhǎng)期間、尤其是在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2的生長(zhǎng)期間調(diào)節(jié)和/或控制氣流來(lái)控制。能夠可選地接入在生長(zhǎng)或者制造半導(dǎo)體層序列100期間，氣狀的氫的存在或者添加，然而對(duì)于中間層10中的微裂紋11的構(gòu)成不是必要的。

在圖8中示出半導(dǎo)體層序列100的側(cè)視圖的tem照片。圖8示出，在微裂紋11的下方構(gòu)成腔30。腔30在此在第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1中構(gòu)成。能夠在有源層4中產(chǎn)生的電磁輻射尤其能夠在腔30的邊界面31處折射。腔30沒(méi)有第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1的材料。這就是說(shuō)，腔30是空腔，所述空腔位于第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1中。電磁輻射能夠在腔30的邊界面31處折射或者漫散射。

在圖9中借助相對(duì)應(yīng)的顯微鏡照片示出在此所描述的半導(dǎo)體層序列100的示意圖。在圖10中不再存在生長(zhǎng)襯底5。為了移除生長(zhǎng)襯底尤其能夠使用化學(xué)和機(jī)械法。生長(zhǎng)襯底5例如能夠通過(guò)koh移除。此外，在第二氮化物化合物半導(dǎo)體層2中構(gòu)成有源層4。在有源層4中產(chǎn)生的電磁輻射尤其在穿過(guò)腔30的情況下或者在腔30的邊界面31處折射和/或漫散射。

在圖10a和10b中示出半導(dǎo)體層序列100的輻射出射面的光致發(fā)光顯微鏡照片，所述光致發(fā)光顯微鏡照片在單倍曝光時(shí)間和二倍曝光時(shí)間中被拍攝。亮的像素示出在腔30處折射的電磁輻射。第一氮化物化合物半導(dǎo)體層1中的腔30已證實(shí)引起在有源層4中產(chǎn)生的電磁輻射的更好的散射。

在圖11中示出在移除生長(zhǎng)襯底5之后的半導(dǎo)體層序列100的形貌的顯微鏡照片。在圖11中移除生長(zhǎng)襯底5通過(guò)化學(xué)蝕刻、例如hf和hno3來(lái)進(jìn)行并且執(zhí)行粗糙化過(guò)程。在圖11中示出的腔30尤其在移除生長(zhǎng)襯底5時(shí)或者通過(guò)粗化工藝附加地?cái)U(kuò)大。腔30例如與化學(xué)介質(zhì)反應(yīng)并且由于腔30中較大的邊界面31反應(yīng)，使得腔構(gòu)成較大的空間擴(kuò)展。

本申請(qǐng)要求德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102013101000.8的優(yōu)先權(quán)，所述德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)就此通過(guò)參考并入本文。

本發(fā)明不通過(guò)根據(jù)實(shí)施例的描述而受限于此。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括每個(gè)新的特征以及特征的每個(gè)組合，這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的每個(gè)組合，即使該特征或者該組合本身未詳細(xì)地在權(quán)利要求和實(shí)施例中說(shuō)明也是如此。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，還公開(kāi)了以下附記：

附記1.一種半導(dǎo)體層序列(100)，其包括：

第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)；

第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)；

和設(shè)置在所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)之間的中間層(10)；

-其中從所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)起，所述中間層(10)和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)沿著所述半導(dǎo)體層序列(100)的生長(zhǎng)方向(z)依次地設(shè)置并且直接相繼地彼此鄰接，

-其中所述中間層(10)至少局部地具有與所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)不同的晶格常數(shù)，并且

-其中所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)至少局部地與所述中間層(10)晶格匹配。

附記2.根據(jù)附記1所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alninmga1-n-mn或者由其構(gòu)成，其中0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1，所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)包括另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alxinyga1-x-yn或者由其構(gòu)成，并且所述中間層(10)包括一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料，所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料具有alrinsga1-r-sn或者由其構(gòu)成，其中0≤r≤1，0≤s≤1并且r+s≤1。

附記3.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)的所述氮化物化合物半導(dǎo)體材料和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)的所述另一種氮化物化合物半導(dǎo)體材料是相同的。

附記4.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述中間層(10)包括微裂紋(11)，并且在所述微裂紋(11)中至少局部地存在所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)。

附記5.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述中間層(10)具有如下鋁含量，所述鋁含量大于所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)的鋁含量。

附記6.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述中間層(10)具有比所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)更小的晶格常數(shù)。

附記7.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)包括掩模層(20)。

附記8.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述中間層(10)具有在至少5nm和至多100nm之間的層厚度。

附記9.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)在其生長(zhǎng)之后以壓縮的方式夾緊。

附記10.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)具有腔(30)，所述腔在俯視圖中與所述中間層(10)的所述微裂紋(11)重疊。

附記11.根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)，

其中所述半導(dǎo)體層序列(100)包括有源層(4)，所述有源層適合于接收和/或產(chǎn)生電磁輻射并且沿著所述半導(dǎo)體層序列(100)的所述生長(zhǎng)方向(z)設(shè)置在所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)的下游。

附記12.根據(jù)附記10和11中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)的所述腔(30)沒(méi)有所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)并且在所述有源層(4)中產(chǎn)生的電磁輻射穿過(guò)所述腔(30)，使得在所述電磁輻射在所述腔(30)的邊界面(31)處入射和出射時(shí)進(jìn)行所述電磁輻射的折射。

附記13.一種用于制造根據(jù)上述附記中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體層序列(100)的方法，所述方法具有下述步驟：

-提供具有生長(zhǎng)表面(6)和與所述生長(zhǎng)表面(6)相對(duì)置的襯底面(7)的生長(zhǎng)襯底(5)，其中所述生長(zhǎng)表面(6)包括硅，

-成核層(21)生長(zhǎng)到所述生長(zhǎng)襯底(5)的所述生長(zhǎng)表面(6)上，

-所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)生長(zhǎng)在所述成核層(21)的背離所述生長(zhǎng)襯底(5)的一側(cè)上，

-所述中間層(10)生長(zhǎng)在所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)的背離所述生長(zhǎng)襯底(5)的一側(cè)上，其中所述中間層(10)的晶格常數(shù)至少局部地與所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)不同，

-在所述中間層(10)生長(zhǎng)期間在所述中間層(10)中構(gòu)成微裂紋(11)，以及

-在所述中間層(10)的背離所述生長(zhǎng)襯底(5)的一側(cè)上至少局部地以晶格匹配的方式生長(zhǎng)所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)，其中所述微裂紋(11)至少局部地通過(guò)所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)填充，并且以壓縮的方式夾緊地在所述中間層(10)上生長(zhǎng)所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)。

附記14.根據(jù)附記13所述的用于制造半導(dǎo)體層序列(100)的方法，其具有下述另外的方法步驟：

-在晶格匹配的所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)的背離所述生長(zhǎng)襯底(5)的一側(cè)上生長(zhǎng)有源層(4)，其中所述有源層(4)適合于接收和/或產(chǎn)生所述電磁輻射。

附記15.根據(jù)附記14所述的用于制造半導(dǎo)體層序列(100)的方法，

其中化學(xué)地和/或機(jī)械地移除所述生長(zhǎng)襯底(5)，并且至少局部地在所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)、所述中間層(10)和所述第二氮化物化合物半導(dǎo)體層(2)中沿著背離所述有源層(4)的方向構(gòu)成至少局部橫向的粗化部。

附記16.根據(jù)附記13至15所述的用于制造半導(dǎo)體層序列(100)的方法，

其中所述中間層(10)在氫影響(10)下生長(zhǎng)，氫(40)穿過(guò)所構(gòu)成的所述微裂紋(11)與所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)接觸，使得所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)與所述氫(40)反應(yīng)，使得基于化學(xué)反應(yīng)在所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)中構(gòu)成所述腔(30)。

附記17.根據(jù)附記13至16所述的用于制造半導(dǎo)體層序列(100)的方法，

其中在構(gòu)成所述半導(dǎo)體層序列(100)之后冷卻所述半導(dǎo)體層序列(100)并且在冷卻期間在所述半導(dǎo)體層序列(100)中不構(gòu)成宏裂紋。

附記18.根據(jù)附記13至17所述的用于制造半導(dǎo)體層序列(100)的方法，

其中所述第一氮化物化合物半導(dǎo)體層(1)包括掩模層(20)。