CN109417020A - 包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法及利用该方法制造的氮化物半导体基板 - Google Patents

包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法及利用该方法制造的氮化物半导体基板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法及通过该方法制造的氮化物半导体基板，并公开一种氮化物半导体基板的制造方法及通过该方法制造的氮化物半导体基板，该方法中，形成含有受体提供物质的调节层并执行热处理工艺之后生长氮化物层，从而通过相互扩散(inter‑diffusion)效果，在施主掺杂浓度高的氮化物层内扩散受体提供物质，以形成电阻特性被调节的半绝缘(Semi‑insulating)氮化物半导体层。

Description

包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法 及利用该方法制造的氮化物半导体基板
技术领域
本发明涉及一种包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法及利用该方法制造的氮化物半导体基板，更具体地，涉及一种氮化物半导体基板的制造方法及利用该方法制造的氮化物半导体基板，该方法中，形成含有受体提供物质的调节层，并利用通过所述调节层的热处理工艺的相互扩散(inter-diffusion)效果，在氮化物层内扩散受体提供物质来调节施主掺杂浓度，从而形成电阻特性被改善的半绝缘(Semi-insulating)氮化物半导体层。
背景技术
在物理性质方面，将作为III族氮化物半导体的氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化镓铝(GaAlN)等物质应用于电子元件时，相比于现有的硅(Si：Sillicon)半导体，具有能够实现高效率、高温、高频率及轻量化的优点，因此应用于发光二极管(LED)或激光二极管(LD)等光学元件及电子元件的制造。
已公开有如下半绝缘氮化物半导体层的制造方法：为了获得需具备半绝缘特性的氮化物半导体元件，在氮化物半导体的生长中，通过在反应器内注入用于降低氮化物半导体的施主浓度的P型杂质，来改善氮化物层的电阻特性。
但是，以如上所述的现有技术的方式掺杂氮化物层时，由于形成氮化物层的氮化物质的原子间距即晶格的畸变，因此产生缺陷的概率增加，并且，由于在反应器中添加P型杂质，在反应器内部残留P型杂质，从而在以后生长的层中引发不期望的P型残留物。
此外，在制造氮化物系电力元件时使用最多的金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法存在用于生长半绝缘氮化物层的生长工艺复杂且制造时间长的缺点。
因此，需要一种能够通过简单的工艺生长电阻特性进一步改善的电力元件所必需的半绝缘氮化物层的方法。
并且，当在异种基板上生长氮化物半导体时，由于生长的氮化物半导体层与异种基板之间的晶格常数和热膨胀系数的差异，产生很大的应力，因此，在制造光元件以及电子元件等时，产生压电场(Peizoelectric Field)，从而不仅减少元件的效率，而且由于发生基板的弯曲(Bowing)，在执行元件制造工艺时，成为降低收率的原因。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种氮化物半导体基板的制造方法，该方法能够通过更简单的工艺在短时间内形成电力元件所需的半绝缘氮化物半导体层，并且能够容易调节氮化物层的施主掺杂浓度，从而能够改善氮化物半导体层的电阻特性。
此外，现有的在异种基板上生长氮化物层的同时将P型杂质添加到反应器而再生长氮化物层的方法，由于氮化物半导体层与异种基板之间产生应力，元件的效率降低，并产生基板的弯曲，因此元件制造收率降低，并且在形成氮化物层时晶格畸变，产生缺陷的概率增加，因此本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题并且能够阻断从下部的氮化物层转移的缺陷从而提高晶体品质的高品质半绝缘氮化物半导体基板的制造方法。
(二)技术方法
为了解决上述技术问题，根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的一个实施例可以包括：调节层形成步骤，在基板或氮化物层上部形成含有受体(Acceptor)提供物质的调节层；受体纳米点形成步骤，对所述调节层执行热处理工艺，将所述调节层形成为分散分布的受体纳米点；以及半绝缘氮化物半导体层形成步骤，在所述受体纳米点分散分布的所述基板或氮化物层的上部生长氮化物层，并利用相互扩散(inter-diffusion)效果使所述受体提供物质扩散，从而形成施主(Donor)掺杂浓度被调节的半绝缘氮化物半导体层。
优选地，所述调节层形成步骤可以包括以下步骤：在基板上生长第一氮化物层；以及在所述第一氮化物层的上部，形成含有受体提供物质的调节层，所述受体纳米点形成步骤中，对所述调节层执行热处理工艺，使所述受体提供物质扩散到所述第一氮化物层内部，从而施主掺杂浓度被调节，并且在所述第一氮化物层的上表面形成分散分布的受体纳米点，所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，在所述受体纳米点分散分布的第一氮化物层的上部生长第二氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述第一氮化物层和所述第二氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而形成所述第一氮化物层和所述第二氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层。
并且，所述调节层形成步骤中，可以在由氮化物形成的基板上部形成含有受体提供物质的调节层，所述受体纳米点形成步骤中，可以对所述调节层执行热处理工艺，所述受体提供物质扩散到所述基板内部，从而施主掺杂浓度被调节，并且在所述基板的上表面形成分散分布的受体纳米点，所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，可以在所述受体纳米点分散分布的所述基板上部，以与所述基板相同的氮化物生长氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述基板和所述氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而形成所述基板的一部分和所述氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层。
其中，所述调节层形成步骤中，可以以第一范围的厚度形成调节层，所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，可以将所述调节层的厚度调节为所述第一范围的厚度，从而形成包括多个空隙的半绝缘氮化物半导体层，所述多个空隙由于所述受体纳米点的残留而沿着所述调节层所在的位置的界面形成，其中所述第一范围可以为11nm至40nm的范围。
并且，所述调节层形成步骤中，可以以第二范围的厚度形成调节层，所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，可以将所述调节层的厚度调节为所述第二范围的厚度，从而形成所述受体纳米点由于所述受体提供物质的扩散而被去除的半绝缘氮化物半导体层，所述第二范围可以为0.1nm至10nm的范围。
并且，所述包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法还可以包括：第二调节层形成步骤，在所述半绝缘氮化物半导体层的上部形成含有受体提供物质的第二调节层；第二受体纳米点形成步骤，对所述第二调节层执行热处理工艺，以形成分散分布的受体纳米点；以及半绝缘氮化物半导体层扩张步骤，在所述受体纳米点分散分布的所述半绝缘氮化物半导体层上部生长氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述半绝缘氮化物半导体层和所述氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而在所述半绝缘氮化物半导体层的上部，通过所述氮化物层的结合来扩张所述半绝缘氮化物半导体层的厚度。
进一步地，所述第二调节层形成步骤中，可以以第二范围的厚度形成调节层，所述半绝缘氮化物半导体层扩张步骤中，可以将所述调节层的厚度调节为所述第二范围的厚度，从而形成所述受体纳米点由于所述受体提供物质的扩散而被去除的半绝缘氮化物半导体层。
优选地，所述受体提供物质可以包含从铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)或钒(V)中选择的一种以上。
更优选地，所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，可以形成施主掺杂浓度被调节为1×1014/cm3至5×1016/cm3的范围内的半绝缘氮化物半导体层。
并且，所述包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法还可以包括以下步骤：沿着形成空隙的所述界面，分离所述半绝缘氮化物半导体层，并对分离的所述半绝缘氮化物半导体层执行表面加工，从而制造半绝缘氮化物半导体基板。
另外，本发明提供一种氮化物半导体基板，所述氮化物半导体基板通过包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法来制造。
根据本发明的氮化物半导体基板的一个实施例可以包括形成在异种基板上的半绝缘氮化物半导体层，所述半绝缘氮化物半导体层具有越远离与所述异种基板相接的界面施主掺杂浓度越增加的特性。
根据本发明的氮化物半导体基板的一个实施例可以包括在异种基板上依次层叠的第一氮化物层和第二氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层，所述半绝缘氮化物半导体层可以具有以所述第一氮化物层与所述第二氮化物层相接的界面为基准越向两个方向远离施主掺杂浓度越增加的特性。
根据本发明的氮化物半导体基板的一个实施例可以包括氮化物基板上部的一部分和形成在所述氮化物基板上的氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层，所述半绝缘氮化物半导体层可以具有以所述氮化物基板与所述氮化物层相接的界面为基准越向两个方向远离施主掺杂浓度越增加的特性。
此外，根据上述的本发明的氮化物半导体基板可以包括沿着所述界面分布而形成的受体纳米点和与所述受体纳米点相接而形成的空隙。
(三)有益效果
根据如上所述的本发明，能够通过更简单的工艺在短时间内形成电力元件所需的半绝缘氮化物半导体层，并且能够容易调节氮化物层的施主掺杂浓度，从而能够改善氮化物半导体层的电阻特性。
尤其，本发明中，为了改善氮化物层的电阻特性而形成调节层，并利用因所述调节层而形成的空隙，在氮化物层再生长时，可以阻断缺陷(Defect)的转移并减少应力，此外，通过调节调节层的厚度来控制氮化物层再生长时所产生的空隙，从而能够提高高品质的氮化物半导体基板的特性的同时提高制造收率。
此外，利用氮化物半导体层内形成的空隙，能够容易分离高品质的氮化物半导体层，从而能够通过更简单方便的工艺制造氮化物半导体基板。
进一步地，根据本发明，在氮化物层或基板上形成调节层之后，通过热处理工艺扩散受体提供物质以去除调节层，从而能够解决如现有技术由于向反应器内注入受体提供物质而杂质残留在反应器内的问题，因此具有能够提高之后生长的层的可靠性的效果。
附图说明
图1示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的实施例的流程图，
图2示出本发明中根据受体提供物质的扩散的氮化镓层的原子模型，
图3、图4和图6示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第一至第三实施例的工艺过程，
图5和图7示出根据本发明的所述第二实施例和第三实施例制造的氮化物半导体基板的剖面结构的示例，
图8示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的变形实施例的流程图，
图9和图10示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第四至第六实施例的工艺过程，
图11示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的受体提供物质的浓度变化曲线图，
图12示出根据本发明的包括多层结构的半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的施主掺杂浓度的变化曲线图。
图13示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的剖面照片，
图14和图15示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法中，分离半绝缘氮化物半导体基板的实施例的工艺图。
最佳实施方式
本发明公开一种氮化物半导体基板的制造方法及通过该方法制造的氮化物半导体基板，该方法中，形成含有受体提供物质的调节层并执行热处理工艺后生长氮化物层，从而通过相互扩散(inter-diffusion)效果，在施主掺杂浓度高的氮化物层内扩散受体提供物质，从而形成电阻特性被调节的半绝缘(Semi-insulating)氮化物半导体层。
图1示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的实施例的流程图。
根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的工艺可以进行各种改变或增加工艺，例如，可以准备异种基板(S110)，并在所述异种基板上执行根据本发明的氮化物半导体基板的制造工艺，或者可以准备异种基板(S120)并形成氮化物层(S130)之后，在氮化物层上执行根据本发明的氮化物半导体基板的制造工艺，此外，可以准备将基板本身由氮化物形成的氮化物基板(S140)，并在所述氮化物基板上执行根据本发明的氮化物半导体基板的制造工艺。
如上所述，对工艺进行各种改变或增加工艺时，具体的工艺可以发生变化，对此，下面通过各个实施例来进行说明，参照所述图1对根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的特征技术构成进行概括说明。
在基板或氮化物层上部形成含有受体(Acceptor)提供物质的调节层(S160)，其中受体提供物质可以是从铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)或钒(V)中选择的任何一种或者从这些物质中选择多个的组，除此之外，可以选择能够向氮化物层提供受体的各种物质。此外，可以将所述调节层形成为含有受体提供物质的金属层。
本发明的主要特征之一是提出一种技术构成：调整含有受体提供物质的调节层的厚度，从而能够将氮化物层的施主掺杂浓度调节为所需程度，同时能够调节氮化物层生长时形成的空隙的尺寸和分布程度，对此，通过各实施例来进行详细说明。
将所述调节层的厚度调节而形成调节层(S160)之后，对调节层执行热处理工艺时，所述调节层形成为分散分布的受体纳米点(S170)。即，对调节层执行热处理工艺时，受体提供物质以微小的纳米点形状分散分布在基板或氮化物层的上表面。
尤其，可以通过调节调节层130的厚度来调节受体提供物质的扩散程度，同时可以在之后氮化镓层生长时有意地调节空隙的尺寸和分布程度，或者可以进行调节以不形成空隙本身。
并且，在所述受体纳米点分散分布的所述基板或氮化物层的上部生长氮化物层，氮化物层可以由选自氮化镓(GaNk)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)的任何一种来生长，在氮化物层生长的同时，产生受体物质与氮化物之间的相互扩散(inter-diffusion)效果，因此，所述受体提供物质扩散到氮化物之间，从而可以通过受体提供物质的扩散调节氮化物层的施主(Donor)掺杂浓度(S180)。
更具体地，以受体纳米点所在的位置的界面为基准，越远离所述界面受体提供物质的扩散程度相对减少，因此，在氮化物层具有越接近受体纳米点所在的位置的界面施主掺杂浓度逐渐减少的特征。
如上所述，通过受体提供物质的扩散，将氮化物层的施主掺杂浓度调节在1×1014/cm3至5×1016/cm3的范围内，从而能够形成氮化物层的电阻特性被改善的半绝缘氮化物半导体层(S200)。
如上所述，本发明中，能够通过简单的工艺在短时间内形成半绝缘氮化物层，并且通过受体提供物质的扩散，能够容易调节氮化物层的施主掺杂浓度，从而能够改善氮化物半导体层的电阻特性。
尤其，本发明中，可以通过调节调节层的厚度来调节所形成的受体纳米点的尺寸和分布程度，并通过此可以调节受体提供物质的原子扩散到氮化物层的程度，从而能够调节氮化物层的施主掺杂浓度。
此外，受体提供物质的扩散使得氮化物层的晶格间距增加，并且由此弱化氮化物的物理特性和化学特性，在高温状态下被热分解，从而可能产生空隙，并且，当受体纳米点以预定尺寸以上存在时，由于氮化物层无法直接生长在受体纳米点上，因此在受体纳米点上部可能产生空隙，而在本发明中，通过调节上述的空隙的尺寸和分布程度来阻断氮化物层生长时的缺陷的转移，因此，能够获得高品质的氮化物半导体基板。
具体实施方式
通过本发明的各种实施例对本发明进行详细说明。
本发明中，通过含有受体提供物质的调节层与氮化物层之间的相互扩散(inter-diffusion)效果，调节氮化物层的施主掺杂浓度，以形成电阻特性被调节的半绝缘(Semi-insulating)氮化物半导体层，对此，参照图2中示出的本发明中根据作为受体提供物质的铬的扩散的氮化镓层的原子模型来进行说明。
氮化镓层可以具有如图2的(a)所示的原子排列结构，在氮化镓层的上部，由作为受体提供物质的铬来形成调节层，并执行热处理工艺时，如图2的(b)所示，作为受体提供物质的铬粒子扩散到氮化镓层，并取代镓(Ga)粒子的位置。
并且，在由作为受体提供物质的铬形成的调节层的上部生长氮化镓层时，调节层的作为受体提供物质的铬粒子扩散到生长的氮化镓层，并如图2的(c)所示，作为受体提供物质的铬粒子取代镓(Ga)粒子的位置，从而生长氮化镓层。
本发明中，通过如上所述的对受体提供物质的氮化物层的相互扩散效果，调节氮化物层的施主掺杂浓度，以形成半绝缘氮化物半导体层。
图3示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第一实施例的工艺过程，
所述第一实施例示出如下的工艺过程：在异种基板上形成含有受体提供物质的调节层，并执行热处理工艺，然后在所述调节层上生长氮化物层，以通过受体提供物质的扩散来调节氮化物层的施主掺杂浓度。
准备与要生长的氮化物不同的物质的异种基板110，其中，异种基板可以是由硅(Si)、蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)等形成的基板。
通过沉积工艺在基板110上部形成含有受体提供物质的调节层130，并对调节层130执行热处理工艺，将调节层130形成为分散分布的受体纳米点150。
并且，在受体纳米点150分散分布的基板110的上部生长氮化镓(GaN)时，在氮化镓层170生长的同时，通过受体提供物质与氮化镓之间的相互扩散(inter-diffusion)，受体自然地扩散到氮化镓之间。
在此，可以通过调节调节层130的厚度来调节氮化镓层的施主掺杂浓度，并且可以通过调节调节层130的厚度来调节受体纳米点150的尺寸和分布，从而调节形成在氮化镓层的空隙的尺寸和分布程度。
尤其，通过空隙的调节，可以减少由于异种基板110与氮化镓层170之间的物理特性的差异而产生的应力(Stress)，从而能够防止氮化物半导体基板的弯曲不良。
受体扩散到如此生长的氮化镓层的内部，调节氮化镓层的施主掺杂浓度，从而形成电阻特性被改善的半绝缘氮化镓半导体层170。
根据所述第一实施例制造的半绝缘氮化镓半导体层越远离受体纳米点所在位置的界面，受体的扩散减少，因此施主掺杂浓度增加。
图4示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第二实施例的工艺过程。
所述第二实施例示出如下的工艺过程：首先在异种基板上形成第一氮化物层，并形成含有受体提供物质的调节层并执行热处理工艺之后，在所述调节层上生长第二氮化物层，以通过受体提供物质的扩散调节第一氮化物层和第二氮化物层的施主掺杂浓度。
准备与要生长的氮化物不同的物质的异种基板210，并在所述基板上部生长第一氮化镓层220，优选地，第一氮化镓层220的施主的浓度优选为1×1017/cm3以上，厚度可以在100nm至200μm的范围内根据需要选择性地进行调节。
并且，在第一氮化镓层220上部，通过沉积工艺形成含有受体提供物质的调节层230，然后对调节层230执行热处理。
在对调节层230执行的热处理工艺时，调节层230中含有的受体提供物质扩散到第一氮化镓层220内部，从而可以调节第一氮化镓层220的施主掺杂浓度，并且在施主掺杂浓度被调节的第一氮化镓层240的上表面形成分散分布的受体纳米点250。
并且，在受体纳米点250分散分布的第一氮化镓层240的上部再次生长氮化镓时，在氮化镓再生长的同时，受体提供物质自然地扩散到生长的氮化镓层之间，从而可以调节生长的第二氮化镓层270的施主掺杂浓度。
此时，可以通过选择性地调节调节层230的厚度来调节氮化镓层的施主掺杂浓度，并且可以调节空隙的产生。
所述第二实施例中，第二氮化镓层270生长在第一氮化镓层260之上，从而第一氮化镓层260和第二氮化镓层270结合而形成电阻特性被改善的半绝缘氮化镓半导体层280，并且根据需要可以形成施主掺杂浓度被调节在1×1014/cm3至5×1016/cm3的范围内的半绝缘氮化镓半导体层。
其中，作为半绝缘氮化镓半导体层，可以只利用第一氮化镓层上部的一部分，可以首先生长第一氮化镓层之后，在所述第一氮化镓层上部再生长第二氮化镓层，从而第一氮化镓层可以起到用于改善半绝缘氮化镓半导体的膜质的缓冲层的功能。
如上所述，根据所述第二实施例制造的半绝缘氮化镓半导体层，受体提供物质以受体纳米点所在的位置的界面为基准向上下两个方向扩散，从而均可以改善第一氮化镓层和第二氮化镓层的电阻特性，因此，第一氮化镓层与第二氮化镓层结合而可以形成更厚的半绝缘氮化物半导体层。
图5示出根据本发明的所述第二实施例制造的氮化物半导体基板的剖面结构的示例，以10nm为基准，将调节层的厚度分为第一范围和第二范围，所述图5的(a)示出以相对更厚的第一范围内的厚度形成调节层时所制造的氮化物半导体基板的剖面结构，所述图5的(b)示出以相对更薄的第二范围内的厚度形成调节层时所制造的氮化物半导体基板的剖面结构。
首先，参照所述图5的(a)，所述第一范围的调节层的厚度优选为11nm至40nm的范围，当以10nm以下的厚度形成所述调节层时，空隙的形成不会适当地产生，当所述调节层的厚度大于40nm时，发生之后生长的氮化物层的膜质下降的问题。
以所述第一范围的厚度形成调节层并执行热处理工艺时，调节层以直径约为5nm至300nm的受体纳米点250a分散分布，第一氮化镓层260a的上表面的一部分也被蚀刻而形成空隙，并且由于受体纳米点250a的残留而在第二氮化镓层270a的下表面也形成空隙290a，残留的受体纳米点250a和空隙290a阻断再生长的氮化物层中产生的穿透位错(Threading Dislocation)或纳米管等缺陷的转移，从而能够生长高品质的氮化物层。
并且，可以通过受体纳米点的受体提供物质向上下方向扩散而施主掺杂浓度被调节的第一氮化镓层260a与第二氮化镓层270a的结合来获得半绝缘氮化物半导体层280a。
接着，参照所述图5的(b)，所述第二范围的调节层的厚度优选为0.1nm至10nm的范围，当以大于10nm的厚度形成调节层时，受体纳米点残留，空隙以预定尺寸以上分布而产生，当以小于0.1nm的厚度形成调节层时，受体提供物质无法适当地扩散到氮化物层，因此存在无法调节施主掺杂浓度的问题。
当以所述第二范围的厚度形成调节层并执行热处理工艺时，调节层以微小的受体纳米点分散分布，第一氮化镓层260b的上表面的一部分也被蚀刻而形成空隙，但之后在第一氮化镓层260b上直接生长第二氮化镓层270b，从而能够去除在第一氮化镓层260b上表面产生的空隙，并且，随着受体提供物质扩散到氮化镓层，分散分布的微小的受体纳米点被去除，因此，能够获得在第一氮化镓层260b与第二氮化镓层270b之间的界面290b上不存在受体纳米点或空隙的半绝缘氮化物半导体层280b。
图6示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第三实施例的工艺过程。
所述第三实施例示出如下的工艺过程：在与要制造的氮化物半导体物质相同的氮化物基板上形成含有受体提供物质的调节层并执行热处理工艺之后，在所述调节层上生长氮化物层，以通过受体提供物质的扩散来调节氮化物基板上部的一部分和氮化物层的施主掺杂浓度。
准备与要生长的氮化物相同的氮化镓基板310，在氮化镓基板310的上部形成含有受体提供物质的调节层330之后对调节层330执行热处理工艺时，通过对调节层330执行的热处理工艺，调节层330中含有的受体提供物质扩散到氮化镓基板310的上部的内部，从而可以调节氮化镓基板310的上部部分的施主掺杂浓度。并且，在施主掺杂浓度被调节的氮化镓基板340上表面，通过热处理工艺形成分散分布的受体纳米点350。
并且，在受体纳米点350分散分布的氮化镓基板340的上部再次生长氮化镓层时，氮化镓层再生长的同时，受体提供物质自然地扩散到生长的氮化镓层之间，从而可以调节生长的氮化镓层370的施主掺杂浓度。
此时，如上述的所述第一实施例和第二实施例中的说明，将调节层的厚度调节而形成调节层330，从而不仅可以调节氮化镓层的施主掺杂浓度，而且可以调节空隙的尺寸和分布程度。
如此生长的氮化镓层370生长在氮化镓基板340上，从而氮化镓基板的上部的一部分360和氮化镓层370结合而形成电阻特性被改善的半绝缘氮化镓半导体层380。
其中，作为半绝缘氮化镓半导体层，可以只利用第一氮化镓层上部的一部分，可以首先生长第一氮化镓层之后，在所述第一氮化镓层上部再生长第二氮化镓层，从而第一氮化镓层可以起到用于改善半绝缘氮化镓半导体的膜质的缓冲层的功能。
根据所述第三实施例制造的半绝缘氮化镓半导体层，在氮化镓基板上直接再生长氮化镓，以受体纳米点所在的位置为界面，受体提供物质向上下两个方向扩散，从而能够改善氮化镓基板上部的一部分和氮化镓层的电阻特性，并且，氮化镓基板上部的一部分和氮化镓层结合而可以通过更简单的工艺在短时间内制造更厚的半绝缘氮化物半导体层。
图7示出根据本发明的所述第三实施例制造的氮化物半导体基板的剖面结构的示例，如上所述，以10nm为基准，将调节层的厚度分为第一范围和第二范围，所述图7的(a)示出以相对更厚的第一范围内的厚度形成调节层时所制造的氮化物半导体基板的剖面结构，所述图7的(b)示出以相对更薄的第二范围内的厚度形成调节层时所制造的氮化物半导体基板的剖面结构。
参照所述图7的(a)，当以11nm至40nm范围的第一范围的厚度形成调节层并执行热处理工艺时，调节层以预定尺寸以上的受体纳米点350a分散分布，氮化镓基板360a的上表面的一部分也被蚀刻而形成空隙，在氮化镓层370a的下表面也由于受体纳米点350a的残留而形成空隙390a，残留的受体纳米点350a和空隙390a阻断再生长的氮化物层中产生的缺陷的转移，从而能够生长高品质的氮化物层。
并且，可以通过受体纳米点的受体提供物质向上下方向扩散而施主掺杂浓度被调节的氮化镓基板360a上部的一部分和氮化镓层370a的结合来获得半绝缘氮化物半导体层380a。
并且，参照所述图7的(b)，如上所述，当以小于10nm的0.1nm至10nm范围的所述第二范围的厚度形成调节层并执行热处理工艺时，在氮化镓基板360b上调节层以微小的受体纳米点分散分布，在其上直接生长氮化镓层370b，并且，随着受体提供物质扩散到氮化镓层，分散分布的微小的受体纳米点被去除。
如上所述，可以获得在氮化镓基板360b与氮化镓层370b之间的界面390b上不存在受体纳米点或空隙的半绝缘氮化物半导体层380b。
此外，本发明中，为了进一步改善半绝缘氮化物半导体层的电阻特性的同时，获得更厚的半绝缘氮化物半导体层，可以在多层结构的氮化物层中适用本发明，与此相关，图8示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的变形实施例的流程图。
所述图8的实施例示出在执行所述图1的根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的实施例，并形成半绝缘氮化物半导体层之后执行的过程。
在通过如上所述的各种实施例形成半绝缘氮化物半导体层(S200)之后，在半绝缘氮化物半导体层的上部形成含有受体提供物质的第二调节层(S230)。此时，第二调节层的形成可以以与通过上述的各种实施例来说明的调节层的形成相同的方式执行，并且可以调节第二调节层的厚度以调节在要生长的氮化物层上形成的空隙的尺寸和分布程度，但是，为了将氮化物层持续地生长来扩张氮化物层的厚度，优选去除空隙，因此，第二调节层可以以0.1nm至10nm范围的所述第二范围的厚度来形成。
并且，对所述第二调节层执行热处理工艺，以形成分散分布的受体纳米点(S250)，此时，如上所述，通过调节调节层的厚度，使微小的受体纳米点分散分布，微小的程度达到能够使受体纳米点在氮化物生长时由于受体提供物质扩散而被去除的程度。
接着，当在所述受体纳米点分散分布的所述半绝缘氮化物半导体层上部生长氮化物层时，随着所述受体提供物质的扩散而调节生长的氮化物层的施主掺杂浓度(S270)，并且在所述半绝缘氮化物半导体层的上部直接再生长氮化物层，生长的氮化物层与所述半绝缘氮化物半导体层结合，因此可以扩张半绝缘氮化物半导体层的厚度(S300)。
并且，通过反复执行所述图8的过程，可以形成具有与执行次数相对应的多层结构的电阻特性被改善的氮化物层，可以与所形成的氮化物层的数量对应地扩张半绝缘氮化物半导体层的厚度。
尤其，600V级以上的大功率元件虽然半绝缘特性重要，但是半绝缘氮化物层的厚度也是重要的问题，因此在制造大功率元件时，必需要求厚度为3μm以上的厚的半绝缘氮化物半导体层，如上所述，根据本发明，在多层结构氮化物的各层中间形成含有受体提供物质的调节层，以使受体提供物质扩散到上下方向的氮化物层，从而能够获得具有所需的电阻特性和厚度的半绝缘氮化物半导体基板。
下面，对根据本发明的采用多层结构形成半绝缘氮化物半导体层的各种实施例进行说明。
图9示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第四实施例的工艺过程。
所述图9的第四实施例是在执行所述第一实施例之后追加执行的过程，在异种基板410上形成半绝缘氮化镓半导体层420的过程与所述第一实施例重复，因此省略对其的说明。
根据所述第一实施例形成半绝缘氮化镓半导体层420之后，通过沉积工艺等在半绝缘氮化镓半导体层420的上部形成含有受体提供物质的第二调节层430。其中，第二调节层430的形成过程与如上所述的实施例中的调节层的形成过程相似。
在形成第二调节层430之后，当对第二调节层430执行热处理工艺时，第二调节层430中含有的受体提供物质扩散到半绝缘氮化镓半导体层420上部的内部，从而可以调节半绝缘氮化镓半导体层420的上部部分的施主掺杂浓度，并在施主掺杂浓度被调节的半绝缘氮化镓半导体层440的上表面形成分散分布的第二受体纳米点450。
并且，在第二受体纳米点450分散分布的半绝缘氮化镓半导体层440的上部再次生长氮化镓时，氮化镓再生长的同时，受体提供物质自然地扩散到生长的氮化镓层之间，从而可以调节生长的氮化镓层的施主掺杂浓度。
如此生长的氮化镓层470直接生长在半绝缘氮化镓半导体层460上，因此氮化镓层470与现有的半绝缘氮化镓半导体层460结合，从而能够获得电阻特性被改善且厚度进一步扩张的半绝缘氮化镓半导体层480。
此外，在所述第二实施例和所述第三实施例的情况下，也可通过受体提供物质的扩散来调节多层结构的氮化镓层的施主掺杂浓度，从而能够将半绝缘氮化镓半导体层的厚度进一步扩张，与此相关，在图10中示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法的第五实施例和第六实施例的工艺过程。
所述图10的(a)示出在执行所述第二实施例之后追加形成施主掺杂浓度被调节的氮化镓层，以扩张半绝缘氮化镓半导体层的厚度的第五实施例的工艺过程。
根据所述第二实施例，在异种基板510上通过结合施主掺杂浓度被调节的第一氮化镓层520与第二氮化镓层530形成半绝缘氮化镓半导体层540之后，在半绝缘氮化镓半导体层540的上部形成含有受体提供物质的调节层，并经过热处理工艺以及追加的氮化镓层的生长工艺，形成三层结构的施主掺杂浓度被调节的氮化镓层520、550、560。
如上所述，在根据所述第二实施例的半绝缘氮化镓半导体层540上直接形成施主掺杂浓度被调节的氮化镓层560，从而三层结构的氮化镓层520、550、560结合而可以获得电阻特性被改善且厚度进一步扩张的半绝缘氮化镓半导体层570。
并且，所述图10的(b)示出在执行所述第三实施例之后追加形成施主掺杂浓度被调节的氮化镓层，以扩张半绝缘氮化镓半导体层的厚度的第六实施例的工艺过程。
根据所述第三实施例在氮化镓基板610上部的一部分和氮化镓层620结合而形成的半绝缘氮化镓半导体层630的上部形成含有受体提供物质的调节层，并经过热处理工艺以及追加的氮化镓层的生长工艺，施主掺杂浓度被调节的氮化镓基板610上部的一部分与二层结构的氮化镓层640、650结合，从而能够获得电阻特性被改善且厚度进一步扩张的半绝缘氮化镓半导体层660。
如上所述，通过所述第四至第六实施例，能够形成电阻特性被改善且厚度进一步扩张的半绝缘氮化镓半导体层。
此外，通过反复追加执行所述第四至第六实施例，可以将半绝缘氮化镓半导体层的厚度扩张至高电压用电力元件所需的厚度。并且，调节多层结构氮化镓层的各层的厚度，从而可以通过受体提供物质的扩散整体地调节施主掺杂浓度，因此，可以按要求事项适当地调节半绝缘氮化镓半导体层的电阻特性。
对如上所述的根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的特性进一步详细说明。
图11示出根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的受体的浓度变化曲线图。
为了确认根据本发明的氮化物半导体基板的受体的浓度变化，制造上述图11的(a)所示的结构的样本，在蓝宝石(Sapphire)基板210上生长10μm的氮化镓层260，在所述氮化镓层260上以溅射(Sputtering)方法沉积厚度为5nm的铬(Cr)调节层。并且，在HVPE反应器内，在以20％稀释在氮中的氨(NH3)气氛围中，以1050℃的温度对沉积的铬调节层进行20分钟的热处理，然后在其上部通过将100sccm的氯化镓(GaCl)和1000sccm的氨气进行反应来生长厚度为2μm的氮化镓层270，从而第一氮化镓层260和第二氮化镓层270结合而形成半绝缘氮化镓半导体层280。
所述图11的(b)是分析如上述图11的(a)的结构样本的受体提供物质的扩散结果的SIMS分析结果，所述图11的(b)示出从第二氮化镓层270的上表面蚀刻并分析根据深度的受体提供物质的扩散强度的结果。
参照所述图11的(b)中示出的结果，可以看出从再生长的第二氮化物层270的上表面随着深度的加深，作为受体提供物质的铬元素的浓度增加。即再生长的氮化物层的上表面几乎无法确认铬元素，但是，可以确认越接近再生长的氮化物层的下部侧方向的调节层所在的位置的界面侧，铬扩散的量逐渐增加。
并且，调节层的厚度越厚，作为受体提供物质的铬就可以扩散到更深处，因此，可以通过调节层的厚度来调节受体提供物质的扩散深度。
基于如上所述的结果，受体提供物质的扩散深度可以通过调节层的厚度、热处理温度及氮化物层的生长条件来调节，随着调节层的厚度增加以及热处理温度增加，扩散深度变深。并且，氮化物层的生长条件中，生长温度高并且生长速度快时，可以增加受体提供物质的扩散深度。
图12示出根据本发明的包括多层结构的半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的施主掺杂浓度的变化曲线图。
为了确认根据本发明的氮化物半导体基板的施主掺杂浓度的变化，准备表面经过磨光加工的厚度为300μm的氮化镓基板，并以溅射(Sputtering)方法，在所述氮化镓基板上沉积厚度为5nm的铬(Cr)调节层。
并且，对沉积的调节层执行热处理工艺，在HVPE反应器内，在以20％稀释在氮中的氨(NH3)气氛围中，以1050℃的温度对调节层进行20分钟的热处理，然后在其上部通过将100sccm的氯化镓(GaCl)和1000sccm的氨气进行反应来生长厚度为2μm的氮化镓层270，附加地，同样地沉积5nm的铬调节层，并以如上所述的条件执行热处理并生长氮化镓层，从而形成双层结构的氮化镓层。
确认如上所述制造的半绝缘氮化镓半导体层的施主掺杂浓度，其结果为如所述图12所示的曲线图，可以得知以氮化镓基板与下部氮化镓层以及下部氮化镓层与上部氮化镓层之间的调节层区域为基准，越接近调节层区域，施主掺杂浓度越低，越远离调节层区域，施主掺杂浓度越增加。即确认到在含有受体提供物质的调节层中，受体提供物质扩散到上部和下部的氮化物层的内部并与氮化物层的施主结合，因此能够调节整体的氮化物层的施主的浓度，从而可以改善半绝缘氮化物半导体层的电阻特性。
此外，本发明中，可以通过调节调节层的厚度来控制空隙的尺寸和分布程度，这可以通过所述图13中示出的实验结果来确认。
为了分析基于调节层厚度的空隙形成程度，制造三个样本，在蓝宝石(Sapphire)基板上生长10μm的氮化镓层，并通过溅射(Sputtering)方法在所述氮化镓层上分别以(a)Cr-5nm、(b)Cr-10nm及(c)Cr-20nm的厚度沉积铬调节层。并且，在HVPE反应器内，在以20％稀释在氮中的氨(NH3)气氛围中，以1050℃的温度对沉积的铬调节层进行20分钟至60分钟的热处理，然后在其上部通过将150sccm的氯化镓(GaCl)和2000sccm的氨气进行反应来生长厚度为15μm的氮化镓层。
在所述图13的(a)的情况下，将含有铬的调节层以5nm的厚度形成在A位置，但是可以看到在铬被扩散后A位置的调节层完全被去除的结果。
在所述图13的(b)的情况下，将含有铬的调节层以10nm的厚度形成在B位置，但是可以看到在铬被扩散后B位置的调节层几乎完全被去除的结果。
但是，在所述图13的(c)的情况下，将含有铬的调节层以20nm的厚度形成在C位置，但是可以看到因残留的调节层，在下部氮化镓层上无法直接生长上部氮化镓层，因此存在空隙等。
从所述图13示出的实验结果可知，本发明中可以调节空隙的尺寸和分布程度的最主要因素为调节层的厚度，此外，氮化镓层的生长温度和生长速度等生长条件也会对空隙的形成产生一定的影响，当将生长温度提高到预定水平以上或将生长速度降低到预定水平以下时，空隙会增加，相反地，当降低生长温度或提高生长速度时，可以减少空隙。
尤其，如所述图13的(c)所示的结构，当预定尺寸以上的空隙分布而存在时，具有能够阻断缺陷向所述氮化物层转移且利用空隙容易而方便地分离基板的优点。但是，在生长半绝缘氮化物半导体层时，为了充分地覆盖空隙而需要更多的生长时间。本发明中，考虑到如上所述的各种事项，根据需要通过调节调节层的厚度来容易调节空隙的形成。
并且，在本发明中可以通过控制空隙的形成来容易分离半绝缘氮化物半导体层，与此相关，在图14和图15中示出通过分离半绝缘氮化物半导体层来制造半绝缘氮化物半导体基板的工艺过程。
所述图14是在经过所述第一实施例的过程之后分离半绝缘氮化物半导体层的工艺过程，如所述图14的(a)所示，根据所述第一实施例在异种基板710上通过调节氮化镓层的施主掺杂浓度来形成半绝缘氮化镓半导体层720。此时，如上所述，调节调节层的厚度并执行工艺，以使空隙730能够以预定尺寸以上沿着异种基板710与半绝缘氮化镓半导体层720之间的界面分布。
并且，如所述图14的(b)所示，分离半绝缘氮化镓半导体层720，由于空隙730沿着界面分布而形成的状态，因此半绝缘氮化镓半导体层720能够被容易分离。
如所述图14的(c)所示，当半绝缘氮化镓半导体层720被分离时，对存在空隙730的半绝缘氮化镓半导体层720的下表面执行表面加工，从而能够获得如所述图14的(d)所述的半绝缘氮化镓半导体基板750。
所述图15是在经过所述第二实施例的过程之后分离半绝缘氮化物半导体层的工艺过程，如所述图15的(a)所示，根据所述第二实施例在异种基板810上通过结合施主掺杂浓度被调节的第一氮化镓层820与第二氮化镓层830来形成半绝缘氮化镓半导体层。此时，如上所述，调节调节层的厚度并执行工艺，以使空隙840能够以预定尺寸以上沿着第一氮化镓层820与第二氮化镓层830之间的界面分布。
并且，如所述图15的(b)所示，分离施主掺杂浓度被调节的第二氮化镓层830，由于空隙840沿着界面分布而形成的状态，因此第二氮化镓层830能够被容易分离。
如所述图15的(c)所示，当第二氮化镓层830被分离时，对存在空隙840的第二氮化镓层830的下表面执行表面加工，从而能够获得如所述图15的(d)所述的半绝缘氮化镓半导体基板850。
如上所述，在本发明中，在氮化物半导体层内，调节空隙的尺寸和分布程度而形成，并且利用空隙容易分离高品质的氮化物半导体层，从而能够通过更简单且更便利的工艺来制造氮化物半导体基板。
综上所述，根据本发明的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法能够通过更简单的工艺在短时间内形成电力元件所需的半绝缘氮化物半导体层，并且容易调节氮化物层的施主掺杂浓度，从而能够改善氮化物半导体层的电阻特性。
尤其，在本发明中，为了改善氮化物层的电阻特性而形成调节层，并且利用因所述调节层而形成的空隙，阻断氮化物层再生长时缺陷的转移，并且减少应力，此外，通过调节调节层的厚度来控制氮化物层再生长时产生的空隙，从而能够提高高品质氮化物半导体基板的特性的同时提高制造收率。

Claims (17)

1.一种包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，包括：
调节层形成步骤，在基板或氮化物层上部形成含有受体提供物质的调节层；
受体纳米点形成步骤，对所述调节层执行热处理工艺，将所述调节层形成为分散分布的受体纳米点；以及
半绝缘氮化物半导体层形成步骤，在所述受体纳米点分散分布的所述基板或氮化物层的上部生长氮化物层，并利用相互扩散效果使所述受体提供物质扩散，从而形成施主掺杂浓度被调节的半绝缘氮化物半导体层。
2.根据权利要求1所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述调节层形成步骤包括以下步骤：
在基板上生长第一氮化物层；以及
在所述第一氮化物层的上部，形成含有受体提供物质的调节层，
所述受体纳米点形成步骤中，对所述调节层执行热处理工艺，使所述受体提供物质扩散到所述第一氮化物层内部，从而施主掺杂浓度被调节，并且在所述第一氮化物层的上表面形成分散分布的受体纳米点，
所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，在所述受体纳米点分散分布的第一氮化物层的上部生长第二氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述第一氮化物层和所述第二氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而形成所述第一氮化物层和所述第二氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层。
3.根据权利要求1所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述调节层形成步骤中，在由氮化物形成的基板上部形成含有受体提供物质的调节层，
所述受体纳米点形成步骤中，对所述调节层执行热处理工艺，所述受体提供物质扩散到所述基板内部，从而施主掺杂浓度被调节，并且在所述基板的上表面形成分散分布的受体纳米点，
所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，在所述受体纳米点分散分布的所述基板上部，以与所述基板相同的氮化物生长氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述基板和所述氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而形成所述基板的一部分和所述氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述调节层形成步骤中，以第一范围的厚度形成调节层，
所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，将所述调节层的厚度调节为所述第一范围的厚度，从而形成包括多个空隙的半绝缘氮化物半导体层，所述多个空隙由于所述受体纳米点的残留而沿着所述调节层所在的位置的界面形成。
5.根据权利要求4所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述第一范围为11nm至40nm的范围。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述调节层形成步骤中，以第二范围的厚度形成调节层，
所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，将所述调节层的厚度调节为所述第二范围的厚度，从而形成所述受体纳米点由于所述受体提供物质的扩散而被去除的半绝缘氮化物半导体层。
7.根据权利要求6所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述第二范围为0.1nm至10nm的范围。
8.根据权利要求2或3所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，包括：
第二调节层形成步骤，在所述半绝缘氮化物半导体层的上部形成含有受体提供物质的第二调节层；
第二受体纳米点形成步骤，对所述第二调节层执行热处理工艺，以形成分散分布的受体纳米点；以及
半绝缘氮化物半导体层扩张步骤，在所述受体纳米点分散分布的所述半绝缘氮化物半导体层上部生长氮化物层，随着所述受体提供物质的扩散，所述半绝缘氮化物半导体层和所述氮化物层的施主掺杂浓度被调节，从而在所述半绝缘氮化物半导体层的上部，通过所述氮化物层的结合来扩张所述半绝缘氮化物半导体层的厚度。
9.根据权利要求8所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述第二调节层形成步骤中，以第二范围的厚度形成调节层，
所述半绝缘氮化物半导体层扩张步骤中，将所述调节层的厚度调节为所述第二范围的厚度，从而形成所述受体纳米点由于所述受体提供物质的扩散而被去除的半绝缘氮化物半导体层。
10.根据权利要求1所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述受体提供物质包含从铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)或钒(V)中选择的一种以上。
11.根据权利要求1所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，
所述半绝缘氮化物半导体层形成步骤中，形成施主掺杂浓度被调节为1×1014/cm3至5×1016/cm3的范围内的半绝缘氮化物半导体层。
12.根据权利要求4所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：
沿着形成空隙的所述界面，分离所述半绝缘氮化物半导体层，并对分离的所述半绝缘氮化物半导体层执行表面加工，从而制造半绝缘氮化物半导体基板。
13.一种氮化物半导体基板，所述氮化物半导体基板通过权利要求1所述的包括半绝缘氮化物半导体层的氮化物半导体基板的制造方法来制造。
14.一种氮化物半导体基板，其特征在于，包括形成在异种基板上的半绝缘氮化物半导体层，
所述半绝缘氮化物半导体层具有越远离与所述异种基板相接的界面施主掺杂浓度越增加的特性。
15.一种氮化物半导体基板，其特征在于，包括在异种基板上依次层叠的第一氮化物层和第二氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层，
所述半绝缘氮化物半导体层具有以所述第一氮化物层与所述第二氮化物层相接的界面为基准越向两个方向远离施主掺杂浓度越增加的特性。
16.一种氮化物半导体基板，其特征在于，包括氮化物基板上部的一部分和形成在所述氮化物基板上的氮化物层结合而形成的半绝缘氮化物半导体层，
所述半绝缘氮化物半导体层具有以所述氮化物基板与所述氮化物层相接的界面为基准越向两个方向远离施主掺杂浓度越增加的特性。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的氮化物半导体基板，其特征在于，包括沿着所述界面分布而形成的受体纳米点和与所述受体纳米点相接而形成的空隙。
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