CN111448674B - 用于形成分级纤锌矿iii族氮化物合金层的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在第二层上形成包括包含纤锌矿III族氮化物合金的分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法。基于半导体器件的预期功能选择针对分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布。基于所选择的针对分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分‑极化变化率和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度。组分‑极化变化率和分级速度均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分。使用所确定的组分‑极化变化率和分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层中距离第二层的当前位置来调整纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，以在第二层上形成具有所选择的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层。

Description

用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月5日提交的题为“METHOD OF EVALUATING ANDPREDICTING THE III-NITRIDE POLARIZATION DOPING EFFECT”的美国临时专利申请第62/594,777号的优先权，该美国临时专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
所公开的主题的实施例总体上涉及用于通过在分级层的形成期间控制纤锌矿III族氮化物元素的分级以使得分级纤锌矿III族氮化物半导体层具有特定的极化掺杂浓度分布来形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的方法。
背景技术
纤锌矿(WZ)III族氮化物半导体及其合金特别有利于用于光电子器件，例如可见光和紫外发光二极管(LED)、激光二极管和高功率器件例如高电子迁移率晶体管(HEMT)。纤锌矿III族氮化物半导体通常包括一层或更多层n型或p型掺杂的纤锌矿III族氮化物合金。一种对纤锌矿III族氮化物合金层进行掺杂的方式是在纤锌矿III族氮化物合金层中加入硅(用于n型掺杂)或镁(用于p型掺杂)。这需要在形成过程期间引入非III族氮化物元素，这使形成过程复杂化。另外，由于较高的掺杂剂活化能，因此掺杂较大带隙材料是具有挑战性的。
形成掺杂的纤锌矿III族氮化物合金层的另一种方式是使III族氮化物元素的组分分级，例如参考文献[1]中公开的。假定三元纤锌矿III族氮化物合金，该过程包括在形成层时改变两种纤锌矿III族氮化物元素的相对组分，使得所形成层的不同部分具有两种纤锌矿III族氮化物元素的不同组分。然而，目前还不能很好地理解纤锌矿III族氮化物合金的自发极化和压电极化，因此目前的分级技术不能产生具有期望的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层，因此所得到的层的性能可能不如预期。具体地，用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的常规技术依赖于使用合金的各个元素的不同组分的试错实验来实现期望的极化掺杂浓度分布。
因此，期望提供用于准确地调整纤锌矿III族氮化物合金层的分级以实现期望的极化掺杂浓度分布的方法。
发明内容
根据实施例，提供了一种用于在第二层上形成包括包含纤锌矿III族氮化物合金的分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法。基于半导体器件的预期功能选择分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布。基于所选择的分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度。组分-极化变化率和分级速度均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分。使用所确定的组分-极化变化率和分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层中距离第二层的当前位置来调整纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在第二层上形成具有所选择的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层。
根据另一实施例，提供了一种用于在第二层上形成包括包含纤锌矿III族氮化物合金的分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法。基于半导体器件的预期功能选择针对分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布的范围。基于所选择的针对分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布的范围，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率的范围和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的范围。组分-极化变化率的范围和分级速度的范围均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分。使用在所确定的组分-极化变化率的范围内的组分-极化变化率和在所确定的分级速度的范围内的分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层中距离第二层的当前位置来调整III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在第二层上形成具有在所选择的极化掺杂浓度分布的范围内的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层。
根据另外的实施例，存在一种用于在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法。基于分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的乘积来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布。还确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度。分级纤锌矿III族氮化物合金层包括第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素。然后确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量。基于极化掺杂浓度分布、厚度以及第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量来确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量。然后，基于第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量确定调整第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量。确定第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的初始量。基于极化掺杂浓度分布、厚度和第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的初始量，确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的最终量。形成分级纤锌矿III族氮化物合金层以使得分级纤锌矿III族氮化物合金层的与第二层相邻的部分具有第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的初始量并且分级纤锌矿III族氮化物合金层的离第二层最远的部分具有第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的最终量。
附图说明
并入说明书并且构成说明书的部分的附图示出了一个或更多个实施例，并且与说明书一起解释这些实施例。在附图中：
图1是根据实施例的在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法的流程图；
图2是根据实施例的包括第二层上的分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的示意图；
图3是根据实施例的纤锌矿III族氮化物三元合金AxC1-xN的组分-极化变化率κ(x)随组分变化的曲线图；
图4是根据实施例的在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法的流程图；以及
图5A和图5B是根据实施例的在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法的流程图。
具体实施方式
以下对示例性实施例的描述参照附图。不同附图中的相同附图标记标识相同或相似的元素。以下的详细描述不限制本发明。替代地，由所附权利要求限定本发明的范围。为了简单起见，以下实施例是针对纤锌矿III族氮化物三元合金和二元组合物的术语和结构来讨论的。
在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用是指结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定是指同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或更多个实施例中。
图1示出了用于在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法。首先，基于半导体器件的预期功能选择分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布(步骤105)。本领域技术人员将认识到，不同类型的半导体器件需要不同量的III族氮化物合金层掺杂以如预期地操作。因此，本领域技术人员将理解如何选择极化掺杂浓度分布以实现层的预期功能。接下来，基于所选择的分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度(步骤110)。组分-极化变化率和分级速度均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分。使用所确定的组分-极化变化率和分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层中距离第二层的当前位置来调整纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在第二层上形成具有所选择的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层(步骤115)。能够使用金属有机气相沉积、分子束外延、高温后沉积退火或任何其他相关工艺来形成分级纤锌矿III族氮化物合金层。
图2示出了根据图1的方法形成的半导体器件。具体地，半导体器件200包含形成在第二层205上的分级纤锌矿III族氮化物合金层210。如图所示，在分级纤锌矿III族氮化物合金层210中的III族氮化物元素的浓度(x)随着分级纤锌矿III族氮化物合金层210的厚度(T)变化。具体地，分级纤锌矿III族氮化物合金层210的与第二层205相邻的部分具有的组分，并且分级纤锌矿III族氮化物合金层210的离第二层205最远的部分具有/>的组分，其中A是形成分级纤锌矿III族氮化物合金层210的纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素，C是形成分级纤锌矿III族氮化物合金层210的纤锌矿III族氮化物合金的第二III族氮化物元素，并且x是在分级纤锌矿III族氮化物合金层210的厚度内的特定位置处的纤锌矿III族氮化物合金中的对应III族氮化物元素的量。A和C是不同的III族氮化物元素并且x是0至1的值。因此，当x＝0时，分级纤锌矿III族氮化物合金层210的与第二层相邻的部分将不具有元素A的量，并且随着层的厚度(T)的形成，分级层能够增加元素A的量。当然，在其他实施例中，x能够是非零值，使得分级纤锌矿III族氮化物合金层210的最靠近第二层的部分包括III族氮化物元素A和C中的一些。III族氮化物元素A和C能够是硼(B)、铝(Al)、铟(In)和镓(Ga)中的不同元素。
第二层205能够是衬底、另一分级纤锌矿III族氮化物合金层、另一纤锌矿III族氮化物合金层、另一半导体层、绝缘层或者金属或导电层。因此，分级纤锌矿III族氮化物合金层210能够直接形成在衬底上或者在分级纤锌矿III族氮化物合金层210与衬底之间能够有一个或更多个层。
极化掺杂浓度分布(σP)是相对于层内的特定极化的位置的变化dl的极化的变化(dP)，这反映在以下等式中：
由于极化的变化是基于在层内特定位置处的纤锌矿III族氮化物合金的组分(x)，所以等式(1)能够改写为：
等式(2)的第一项反映了相对于合金组分的极化变化率，其将被称为组分-极化变化率并且能够由以下等式表示：
等式(2)的第二项反映了分级速度(即，x的组分随着层的厚度变化的速度)并且能够由以下等式表示：
极化掺杂浓度分布(σP)能够在分级纤锌矿III族氮化物合金层210的厚度上是固定的或者其能够在分级纤锌矿III族氮化物合金层210的厚度上是变化的。当极化掺杂浓度分布(σP)是固定的时，组分-极化变化率(k)和分级速度(vg)能够都是固定的或者都是可变的。具体地，随着层内的极化(P)变化，纤锌矿III族氮化物合金的组分(x)变化，并且因为组分-极化变化率(k)和分级速度(vg)均基于组分(x)和组分变化，所以组分-极化变化率和分级速度两者都将保持固定或改变。例如，当在分级纤锌矿III族氮化物合金层的顶部形成金属接触时，期望有可变的极化掺杂浓度分布(σP)，因为在这种情况下，通常期望分级纤锌矿III族氮化物层的顶部的掺杂浓度尽可能高以减小接触电阻。因此，取决于在层的厚度内的特定位置处的组分(x)，组分-极化变化率(k)和分级速度(vg)中的任一者或两者与层的厚度内的其他位置相比将是可变的。换言之，根据所确定的可变的极化掺杂浓度分布和所确定的可变的组分-极化变化率，所确定的分级速度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上将是固定的或可变的。
因为组分-极化变化率是基于纤锌矿III族氮化物合金的特定组分的极化，因此必须确定针对任何特定量的x的纤锌矿III族氮化物合金的极化。如下面的等式(5)所反映的，层P(AxC1-xN)的特定部分的极化是针对x的特定值的自发极化PSP(x)和针对x的相同值的压电极化PPZ(x)的总和。
P(AxC1-xN)＝PSP(x)+PPZ(x) (5)
将方程式(5)代入方程式(3)，使得能够用以下等式表示组分-极化变化率：
压电极化PPZ(x)基于针对x的特定值的弹性常数和压电常数，其能够用以下等式表示：
其中e31(x)和e33(x)是该层中的纤锌矿III族氮化物合金的特定组分的压电常数，单位为C/m2，C13(x)和C33(x)是该层中的纤锌矿III族氮化物合金的特定组分的弹性常数，单位为GPa，a_under_strain(x)是当该组分应变时该层中的纤锌矿III族氮化物合金的特定组分的晶格常数，单位为并且arelax(x)是当该组分完全松弛时该层中的纤锌矿III族氮化物合金的特定组分的晶格常数，单位为/>将等式(7)代入等式(6)中能够得到以下方程式：
因此，对于特定的组分xo，组分-极化变化率能够由以下等式表示：
根据等式(9)能够理解，不同组分下的特定纤锌矿III族氮化物合金能够具有不同的极化变化率。此外，在不同应变条件下的特定纤锌矿III族氮化物合金能够具有不同的极化变化率。此外，相同或不同组分下的纤锌矿III族氮化物合金能够具有不同的极化变化率。
再次参照图2，取决于器件应用，能够根据κ(x)在由等式(9)表示的范围内的值来选择将材料组分x从初始组分xinit线性地或非线性地分级为最终组分xinit。
现在将更详细地描述对多个纤锌矿III族氮化物合金的自发极化PSP(x)、压电常数e31(x)和e33(x)以及弹性常数C13(x)和C33(x)的确定。
纤锌矿氮化铝镓(AlGaN)层、纤锌矿氮化铟镓(InGaN)层、纤锌矿氮化铟铝(InAlN)层和纤锌矿氮化硼铝(BAlN)层的自发极化能够使用以下等式来确定：
纤锌矿AlGaN层、纤锌矿InGaN层、纤锌矿InAlN层、纤锌矿BAIN层和纤锌矿BGaN层的压电常数e31和e33能够使用以下等式来确定：
e31(AlxGa1-xN)＝-0.0573x2-0.2536x-0.3582 (15)
e33(AlxGa1-xN)＝0.3949x2+0.6324x+0.6149 (16)
e31(InxGa1-xN)＝0.2396x2-0.4483x-0.3399 (17)
e33(InxGa1-xN)＝-0.1402x2+0.5902x+0.6080 (18)
e31(InxAl1-xN)＝-0.0959x2+0.239x-0.6699 (19)
e33(InxAl1-xN)＝0.9329x2-1.5036x+1.6443 (20)
e31(BxAl1-xN)＝1.7616x2-0.9003x-0.6016 (21)
e33(BxAl1-xN)＝-4.0355x2+1.6836x+1.5471 (22)
e31(BxGa1-xN)＝0.9809x2-0.4007x-0.3104 (23)
e33(BxGa1-xN)＝-2.1887x2+0.8174x+0.5393 (24)
弹性常数C13和C33能够使用Vegard的定律来确定并且二元常数能够使用下面的等式来确定，或者它们能够通过直接计算三元常数而获得。
C13(BxAl1-xN)＝xC13(BN)+(1-x)C13(AlN) (25)
C13(BxGa1-xN)＝xC13(BN)+(1-x)C13(GaN) (26)
C13(AlxGa1-xN)＝xC13(AlN)+(1-x)C13(GaN) (27)
C13(InxGa1-xN)＝xC13(InN)+(1-x)C13(GaN) (28)
C13(InxAl1-xN)＝xC13(InN)+(1-x)C13(AlN) (29)
Ca3(BxAl1-xN)＝xC33(BN)+(1-x)C33(AlN) (30)
C33(BxGa1-xN)＝xC33(BN)+(1-x)C33(GaN) (31)
C33(AlxGa1-xN)＝xC33(AlN)+(1-x)C33(GaN) (32)
C33(InxGa1-xN)＝xC33(InN)+(1-x)C33(GaN) (33)
C33(InxAl1-xN)＝xC33(InN)+(1-x)C33(AlN) (34)
纤锌矿BAIN、纤锌矿BGaN、纤锌矿InAlN、纤锌矿AlGaN和纤锌矿InGaN的晶格常数能够如下计算：
图3是纤锌矿III族氮化物三元合金AxC1-xN的组分-极化变化率κ(x))随组分x变化的曲线图。从该曲线图中能够看出，组分-极化变化率κ(x))在不同的组分x下是不同的。对于诱导自由电子或空穴，该组分-极化变化率能够分别为负或正。因此，选择正确的分级组分范围对于有效的极化掺杂是非常重要的。该曲线图能够与上述等式结合使用或代替上述等式来选择纤锌矿III族氮化物三元合金AxC1-xN的不同组分x，以获得特定的组分-极化变化率κ(x)。类似地，该曲线图能够与上述等式结合使用或代替上述等式来选择特定的组分-极化变化率κ(x)，以实现纤锌矿III族氮化物三元合金AxC1-xN的特定组分x。
图1的方法提供了特定的组分-极化变化率和分级速度以实现所选择的极化掺杂浓度分布。然而，由于用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的技术的限制，特定的组分-极化变化率和分级速度可能是不能实现的。在实践中有时不需要极化掺杂浓度分布的特定值。代替地，在某些情况下也能够使用一定范围的值，同时仍然实现期望的效果。现在将结合图4描述根据实施例的采用一定范围的极化掺杂浓度分布的方法，该图是根据实施例的用于在第二层上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的方法的流程图。
首先，基于半导体器件的预期功能来选择分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布范围(步骤405)。接下来，基于所选择的极化掺杂浓度分布范围，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率的范围和分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的范围(步骤410)。组分-极化变化率的范围和分级速度的范围均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分。接下来，使用在所确定的组分-极化变化率的范围内的组分-极化变化率和在所确定的分级速度的范围内的分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层中距离第二层的当前位置来调整纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在第二层上形成具有在所选择的极化掺杂浓度分布范围内的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层(步骤415)。
由于组分-极化变化率与分级速度之间的关系，如等式(2)中所反映的，不能从范围中任意选择任何组分-极化变化率和分级速度。代替地，该范围内的每个组分-极化变化率与其自身范围内的分级速度相关联。
与图1的方法相比，图4的方法提供了额外的灵活性，因为极化掺杂浓度分布的范围提供了组分-极化变化率和分级速度的范围，能够基于用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的特定技术从该范围中进行选择。
大的分级组分范围可能导致分级纤锌矿III族氮化物合金层与第二层具有大的晶格失配，这可能导致具有分级纤锌矿III族氮化物合金层的半导体器件的性能降低。这可能是由于x的初始值选择得太大而导致大的分级组分而引起的。图5A和图5B示出了通过调整x的初始值来解决这个问题的方法。
首先，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率与分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的乘积来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的极化掺杂浓度分布(步骤505)。接下来，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度(步骤510)。分级纤锌矿III族氮化物合金层包括第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素。
然后确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量(步骤515)。基于极化掺杂浓度分布、厚度和第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量，确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量(步骤520)。如果第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量是可接受的(判定步骤525的“是”路径)，则使用第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量和最终量来形成分级纤锌矿III族氮化物合金层(步骤530)。
如果第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量是不可接受的(判定步骤525的“否”路径)，则调整第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量(步骤535)。基于极化掺杂浓度分布、厚度和第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的初始量，确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的最终量(步骤540)。形成分级纤锌矿III族氮化物合金层以使得分级纤锌矿III族氮化物合金层的与第二层相邻的部分具有第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的初始量并且分级纤锌矿III族氮化物合金层的离第二层最远的部分具有第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的最终量(步骤545)。
尽管上面的讨论涉及纤锌矿III族氮化物合金，但是该讨论同样适用于纤锌矿III族氮化物二元组合物(例如AlN、GaN等)。因此，能够使用纤锌矿III族氮化物二元组合物采用上面讨论的任何方法。因此，提到的纤锌矿III族氮化物组合物或纤锌矿III族氮化物层包含作为合金或作为二元组合物的这样的组合物或层。
上面的讨论涉及纤锌矿三元III族氮化物合金。本领域技术人员将认识到，纤锌矿三元III族氮化物合金可以包含微量浓度的附加元素。由于污染物或杂质在形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的过程期间成为层的一部分，出现了这些附加元素的微量浓度。这些污染物或杂质通常不到分级纤锌矿III族氮化物三元合金层的总组分的0.1％。此外，当除了两种III族元素以外，还存在包含其他III族元素的非显著量的其他元素时，本领域技术人员还将分级纤锌矿III族氮化物合金视为三元合金。本领域技术人员将认为0.1％或更少浓度的元素是非显著量。因此，例如，本领域技术人员将认为包括AlxGa1-x-yInyN的层为三元合金，其中y≤0.1％，因为它包含非显著量的铟。类似地，纤锌矿III族氮化物二元组合物能够包含非显著浓度的附加元素，同时仍然被认为是二元组合物。
所公开的实施例提供了用于在半导体器件中形成分级纤锌矿III族氮化物合金层的方法。应该理解，该描述不是旨在限制本发明。相反地，示例性实施例旨在覆盖包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的替代、修改和等同物。此外，在示例性实施例的详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对要求保护的本发明的全面理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种实施例。
尽管在实施例中以特定组合描述了本示例性实施例的特征和元素，但是每个特征或元素能够在不具有实施例的其他特征和元素的情况下单独使用或者在具有或不具有本文公开的其他特征和元素的各种组合中使用。
本书面描述使用所公开的主题的示例以使本领域技术人员能够实践本主题，该主题包含制作和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本主题的可专利范围由权利要求限定，并且可以包含本领域技术人员想到的其他示例。这些其他示例将在权利要求的范围内。
参考文献
[1]“Polarization-Induced Hole Doping in Wide–Band-Gap UniaxialSemiconductor Heterostructures”,Simon等人,SCIENCE,2010年01月01日:60-64.

Claims (18)

1.一种用于在第二层(205)上形成包括包含纤锌矿III族氮化物合金的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的半导体器件(200)的方法，所述方法包括：
基于所述半导体器件(200)的预期功能选择分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的极化掺杂浓度分布；
基于所选择的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的极化掺杂浓度分布，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的组分-极化变化率和分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的分级速度，其中，所述组分-极化变化率和所述分级速度均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分；以及
使用所确定的组分-极化变化率和分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)中距离所述第二层(205)的当前位置来调整纤锌矿III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在所述第二层(205)上形成具有所选择的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)，
其中，使用分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率与分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的乘积来确定所述极化掺杂浓度分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率，其中，dP是极化的变化并且dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于来确定所述分级速度，其中，dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化并且dl是在分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度方向上的距离的变化。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，分级纤锌矿III族氮化物合金层包括具有第一浓度的第一III族氮化物和具有第二浓度的第二III族氮化物，其中，分级纤锌矿III族氮化物合金层的形成包括：
基于距所述第二层的距离的变化来改变所述第一III族氮化物的第一浓度与所述第二III族氮化物的第二浓度的相对量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层是在不特意地向分级纤锌矿III族氮化物合金层添加其他元素的情况下的掺杂层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中
所确定的极化掺杂浓度分布的极化掺杂浓度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是固定的，
所确定的组分-极化变化率在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是可变的，并且
所确定的分级速度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是可变的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中
所确定的极化掺杂浓度分布的极化掺杂浓度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是固定的，
所确定的组分-极化变化率在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是可变的，并且
所确定的分级速度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是固定的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中
所确定的极化掺杂浓度分布的极化掺杂浓度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是可变的，
所确定的组分-极化变化率在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是可变的，并且
取决于所确定的可变极化掺杂浓度和所确定的可变组分-极化变化率，所确定的分级速度在所形成的分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度上是固定的或可变的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二层是氮化镓衬底或氮化铝衬底。
10.一种用于在第二层(205)上形成包括包含纤锌矿III族氮化物合金的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的半导体器件(200)的方法，所述方法包括：
基于所述半导体器件的预期功能选择分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的极化掺杂浓度分布的范围；
基于所选择的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的极化掺杂浓度分布的范围，确定分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的组分-极化变化率的范围和分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的分级速度的范围，其中，所述组分-极化变化率的范围和所述分级速度的范围均基于纤锌矿III族氮化物合金的第一元素和第二元素的组分；以及
使用所确定的组分-极化变化率的范围内的组分-极化变化率和所确定的分级速度的范围内的分级速度，基于分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)中距离所述第二层(205)的当前位置来调整III族氮化物合金的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的组分，在所述第二层(205)上形成具有在所选择的极化掺杂浓度分布的范围内的极化掺杂浓度分布的分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)，
其中，使用分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率与分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的乘积来确定所述极化掺杂浓度分布的范围。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率的范围，其中，dP是极化的变化并且dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于来确定所述分级速度的范围，其中，dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化并且dl是在分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度方向上的距离的变化。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，分级纤锌矿III族氮化物合金层包括具有第一浓度的第一III族氮化物和具有第二浓度的第二III族氮化物，其中，分级纤锌矿III族氮化物合金层的形成包括：
基于在分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度方向上的距离的变化来改变所述第一III族氮化物的第一浓度与所述第二III族氮化物的第二浓度的相对量。
14.一种用于在第二层(205)上形成包括分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的半导体器件(200)的方法，所述方法包括：
基于分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率与分级纤锌矿III族氮化物合金层的分级速度的乘积来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的极化掺杂浓度分布；
确定分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的厚度(T)，其中，所述分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)包括第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素；
确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的初始量；
基于所述极化掺杂浓度分布、厚度(T)以及所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的初始量，确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的最终量；
基于所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的最终量，确定调整所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的初始量；
确定所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的经调整的初始量；
基于所述极化掺杂浓度分布、厚度(T)以及所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的经调整的初始量，确定用于形成分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的第一III族氮化物元素和第二III族氮化物元素的经调整的最终量；以及
形成分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)以使得分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的与所述第二层(205)相邻的部分具有所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的经调整的初始量并且所述分级纤锌矿III族氮化物合金层(210)的离所述第二层(205)最远的部分具有所述第一III族氮化物元素和所述第二III族氮化物元素的经调整的最终量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，基于来确定分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分-极化变化率，其中，dP是极化的变化并且dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，基于来确定所述分级速度，其中，dx是分级纤锌矿III族氮化物合金层的组分的变化并且dl是在分级纤锌矿III族氮化物合金层的厚度方向上的距离的变化。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述分级纤锌矿III族氮化物合金层包括具有第一浓度的第一III族氮化物和具有第二浓度的第二III族氮化物，其中，分级纤锌矿III族氮化物合金层的形成包括：
基于距所述第二层的距离的变化来改变所述第一III族氮化物的第一浓度与所述第二III族氮化物的第二浓度的相对量。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，使用金属有机气相沉积、分子束外延或高温后沉积退火来形成分级纤锌矿III族氮化物合金层。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021094875A1 (en) 2019-11-12 2021-05-20 King Abdullah University Of Science And Technology Semiconductor device having a diode structure

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1643696A (zh) * 2002-03-25 2005-07-20 克利公司 掺杂型iii－v族氮化物材料及由这种材料构成的微电子器件和器件前体结构
TW200620715A (en) * 2004-10-29 2006-06-16 Lumileds Lighting Llc Semiconductor light emitting devices with graded composition light emitting layers
EP2037509A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-18 Cree Inc. Polarization doping in nitride based light emitting diodes
KR20090126799A (ko) * 2008-06-05 2009-12-09 우리엘에스티 주식회사 화합물 반도체 발광소자 및 발광소자를 위한 발광소자의화합물 반도체 조성비 결정방법
WO2012067687A2 (en) * 2010-08-26 2012-05-24 The Ohio State University Nanoscale emitters with polarization grading
CN102668027A (zh) * 2009-09-20 2012-09-12 阿祖罗半导体股份公司 基于半极化纤锌矿型第iii族氮化物的半导体层和基于前者的半导体元件
TW201312791A (zh) * 2011-09-08 2013-03-16 Univ Southern Taiwan Tech Ｉｉｉ族氮化物半導體發光二極體
CN104704637A (zh) * 2012-04-16 2015-06-10 Hrl实验室有限责任公司 具有分级势垒层的器件
WO2015181657A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 The Silanna Group Pty Limited Advanced electronic device structures using semiconductor structures and superlattices
CN105514156A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 中国科学院上海技术物理研究所 具有异质结结构的GaN基p型场效应管及制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7525130B2 (en) * 2004-09-29 2009-04-28 The Regents Of The University Of California Polarization-doped field effect transistors (POLFETS) and materials and methods for making the same
US8742459B2 (en) * 2009-05-14 2014-06-03 Transphorm Inc. High voltage III-nitride semiconductor devices
US8835998B2 (en) * 2009-12-14 2014-09-16 University Of Notre Dame Du Lac Compositionally graded heterojunction semiconductor device and method of making same
US10090433B2 (en) * 2016-12-02 2018-10-02 Sensor Electronic Technology, Inc. Semiconductor heterostructure polarization doping

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1643696A (zh) * 2002-03-25 2005-07-20 克利公司 掺杂型iii－v族氮化物材料及由这种材料构成的微电子器件和器件前体结构
TW200620715A (en) * 2004-10-29 2006-06-16 Lumileds Lighting Llc Semiconductor light emitting devices with graded composition light emitting layers
EP2037509A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-18 Cree Inc. Polarization doping in nitride based light emitting diodes
KR20090126799A (ko) * 2008-06-05 2009-12-09 우리엘에스티 주식회사 화합물 반도체 발광소자 및 발광소자를 위한 발광소자의화합물 반도체 조성비 결정방법
CN102668027A (zh) * 2009-09-20 2012-09-12 阿祖罗半导体股份公司 基于半极化纤锌矿型第iii族氮化物的半导体层和基于前者的半导体元件
WO2012067687A2 (en) * 2010-08-26 2012-05-24 The Ohio State University Nanoscale emitters with polarization grading
TW201312791A (zh) * 2011-09-08 2013-03-16 Univ Southern Taiwan Tech Ｉｉｉ族氮化物半導體發光二極體
CN104704637A (zh) * 2012-04-16 2015-06-10 Hrl实验室有限责任公司 具有分级势垒层的器件
WO2015181657A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 The Silanna Group Pty Limited Advanced electronic device structures using semiconductor structures and superlattices
CN106537617A (zh) * 2014-05-27 2017-03-22 希拉纳集团有限公司 使用半导体结构和超晶格的高级电子装置结构
CN105514156A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 中国科学院上海技术物理研究所 具有异质结结构的GaN基p型场效应管及制备方法

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