CN113594028A - 氮化镓p型掺杂的方法、GaN基PN结的制作方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮化镓p型掺杂的方法、GaN基PN结的制作方法及其应用。所述方法包括：对掺有1％～3％In的氮化镓材料进行Mg离子注入和退火激活，从而获得p型掺杂的氮化镓材料。本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，在外延生长氮化镓时掺入少量In组分并不会改变GaN的本身固有属性，外延生长的氮化镓材料整体的质量较高，其本征浓度与GaN的本征浓度接近，从而使在进行退火激活时不需苛刻的高温、高压条件，从而降低了工艺的危险性。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种氮化镓p型掺杂的方法、GaN基PN结的制作方法及其应用，属于第三代半导体氮化镓材料及器件的离子注入后的高温退火技术领域。
背景技术
随着科技的发展，人们对Si材料特性的发掘已经基本达到了极致，Si基电力电子器件的特性已经接近了Si材料所能达到的理论极限。所以，以GaN为代表的第三代半导体成为下一代半导体功率器件材料的选择；GaN有着大禁带宽度3.39eV，意味着其可以耐高温，耐高压；高的电子迁移率2000(2DEG)μ(cm2/V·s)，说明其器件的应用有着较高的工作频率；良好的热导率说明器件工作时便于散热；较小的介电常数εr＝9，说明有较小的寄生电容；同时，第三代半导体材料比第一代和第二代材料还具有更稳定的化学性质和抗辐射等特性，可以在更加恶劣的环境中工作。
在基于GaN的半导体分立器件的制造中，离子注入是一项非常有吸引力的技术，例如电和光选择区域掺杂、干蚀刻、电隔离、量子阱混合和离子切割；作为常用的半导体器件加工工艺，离子注入起初推动着CMOS工艺方面的发展。这种方式能够引入周期表中几乎全部元素以及精确控制掺杂剂的浓度和深度，相比于外延掺杂GaN工艺其灵活性巨大,因而离子注入对GaN材料的光学和电学特性有着较大的影响。因此，研究离子注入对GaN材料各个方面的影响，对于快速发展的GaN产业也是必不可少的。
然而，离子注入会造成对GaN材料的损伤，同时注入到材料中的离子也存在着一定的激活问题，因此，通常采用高温退火的方式来解决离子注入后的这些无法避免的副作用；尤其是在如今的Mg离子注入实现P型GaN实验难度巨大，由于Mg在GaN中的激活能较大，需要高温退火才能实现其激活，但是，GaN在超过800℃的条件下便会发生分解，同时GaN中外延时有诸多的施主型的缺陷导致在退火激活的过程中会对空穴进行补偿，使得注入GaN实现P型激活的难度巨大。另外，现有技术中还会采用高温、超高压的苛刻环境条件退火初步实现了P型GaN的注入激活，并在退火前施加了去除过程较为繁琐的高温保护层，最终实现器件的GaN PN结特性。
现有技术中实现P型激活的技术主要包括如下几种：
将Mg离子(总浓度大约在1018cm-3量级)注入外延的GaN上，之后采用MOCVD方式在GaN上深度外延一层较薄的AlN保护膜(大约30nm)，再在上面溅射一层AlN膜(250nm左右)，之后在2MPa压力、900-1400℃快速循环的脉冲退火条件下进行长达30min的退火，降温后再去除保护层对GaN进行测试分析，最后实现GaN的P型激活；然而，该技术需要高温、超高压的苛刻条件，这种条件的实现难度极大，并且具有一定的危险性；
将Mg离子(总浓度大约5×1018cm-3)注入到外延的GaN中，保护层是质量较好的SiO2保护膜200nm，在常压、氮气氛围、1230℃的条件下退火30min，GaN并未分解，测试分析得出GaN的PN结特，或者，在Mg离子注入(总浓度大约在1018cm-3量级)时采用高达500℃的高温注入，之后在常压、氮气氛围、1250℃的环境下退火20s，实现GaN的P型激活；然而，在高温的条件下注入相比于在室温注入只能修复其晶格损伤，但真正激活的根源在于高温退火将Mg离子激活到晶格的位置上并且电离，高温注入并没有这样的作用，因此该文献中具有激活的证据可能具有偶然性；
在Mg离子(总浓度大约在1.4×1019cm-3)注入到GaN时与H离子(面密度大约1×1015cm-2)共注入，目标是形成Mg-H络合物来降低Mg作为GaN受主的激活能，之后在常压下，氮气氛围，温度为1230℃的环境下退火30s，测得了有关P型激活的证据4；然而，H在外延的Mg受主激活过程中起到的是钝化作用，且在此过程中形成的Mg-H络合物虽然能一定程度上降低激活能，但是其钝化作用也很明显，该技术中的实现具有偶然性，即使将来验证可靠，也是一种难以推广的方案；
Mg离子(总浓度大约在1019cm-3量级)注入外延的GaN上，再在上面溅射一层AlN退火保护膜(200nm左右)，之后在1GPa压力、氮气氛围、1573K的高温高压条件下退火30min,实现P型注入的激活证据；由于GaN在常压下退火，在1250℃以上便无法保住不分解，因此这种方式难以将激活的浓度继续提升。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种氮化镓p型掺杂的方法、GaN基PN结的制作方法及其应用，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，包括：对掺有1％～3％In的氮化镓材料进行Mg离子注入和退火激活，从而获得p型掺杂的氮化镓材料。
在一具体实施方式中，所述的方法包括：于选定温度条件下外延生长形成掺有1％～3％In的氮化镓材料，该选定温度≥700℃且＜800℃。
在一具体实施方式中，所述的方法包括：在完成所述的Mg离子注入后，在氮化镓材料上形成保护结构，之后进行所述的退火激活。
在一具体实施方式中，所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
在一具体实施方式中，所述保护结构包括依次形成在氮化镓材料上的氧化硅层、氮化硅层。
在一具体实施方式中，所述氧化硅层、氮化硅层的厚度分别为4～50nm、100～400nm。
在一具体实施方式中，所述的方法还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的保护结构。
本发明实施例还提供了一种GaN基PN结的制作方法，其包括：
提供掺有1％～3％In的氮化镓材料；
采用Mg离子注入和退火激活方式对所述氮化镓材料的第一区域进行p型掺杂，形成p型GaN区；
对所述氮化镓材料的第二区域进行n型掺杂，形成n型GaN区，所述n型GaN区与p型GaN区配合形成PN结。
在一具体实施方式中，所述的制作方法包括：于选定温度条件下外延生长形成掺有1％～3％In的氮化镓材料，该选定温度≥700℃且＜800℃。
在一具体实施方式中，所述的制作方法具体包括：在完成所述的Mg离子注入后，在氮化镓材料上形成第一保护结构，之后进行所述的退火激活。
在一具体实施方式中，所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
在一具体实施方式中，所述的制作方法还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的第一保护结构。
在一具体实施方式中，所述的制作方法具体包括：在完成对所述氮化镓材料第一区域的p型掺杂后，在所述氮化镓材料的第二区域注入n型掺杂元素，之后进行退火激活，从而形成n型GaN区。
在一具体实施方式中，所述的制作方法具体包括：在完成所述n型掺杂元素的注入后，在氮化镓材料上形成第二保护结构，之后进行退火激活。
在一具体实施方式中，所述n型掺杂元素包括si，所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
在一具体实施方式中，所述的制作方法还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的第二保护结构。
在一具体实施方式中，所述第一保护结构和第二保护结构包括依次形成在氮化镓材料上的氧化硅层、氮化硅层。
在一具体实施方式中，所述氧化硅层、氮化硅层的厚度分别为4～50nm、100～400nm。
本发明实施例还提供了所述的基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法或者所述的GaN基PN结的制作方法在制备半导体器件中的用途。
在一具体实施方式中，所述半导体器件可以是电力电子器件，例如，所述半导体器件可以是PN二极管、PIN二极管、JBS二极管、MPS二极管、垂直结构晶体管以及JTE终端器件等。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，在外延生长氮化镓时掺入少量In组分并不会改变GaN的本身固有属性，外延生长的氮化镓材料整体的质量较高，其本征浓度与GaN的本征浓度接近，从而使在进行退火激活时不需苛刻的高温、高压条件，从而降低了工艺的危险性；
2)本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法的工艺流程、条件简单、易于实现，只需超净间可实现，有助于推进实现该技术的产业化；
3)本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，采用的退火激活温度不会超出正常的GaN在常压下可承受的温度范围(<1300℃)。
附图说明
图1a、图1b是本发明一典型实施案例中提供的一种氮化镓基器件的制作方法的流程结构示意图；
图2是本发明一典型实施案例中提供的一种氮化镓基PN结的I-V特性曲线，一种是线性坐标，里面的小图是对数坐标电学性能表征曲线；
图3是本发明一典型实施案例中提供的一种掺In的GaN与普通的U-GaN反向漏电曲线；
图4是本发明一典型实施案例中提供的基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法能够有助于实现注入空穴激活的原理结构示意图；
图5是本发明一典型实施案例中提供的一种氮化镓基PN结的I-V特性曲线；
图6是本发明一典型实施案例中提供的一种氮化镓基PN结的I-V特性曲线。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
GaN是第三代宽禁带半导体，本征情况下是N型导电，非故意掺杂条件下一般本征浓度在1016cm-3～1017cm-3，本发明涉及到第三代半导体氮化镓材料及器件的离子注入后的高温退火领域，而离子注入是半导体加工行业中重要的工艺手段，且目前现有技术中以注入离子的方式形成P型GaN的技术较少，且条件苛刻，本发明采用创新的方式克服了现有技术中的难点。
本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，通过掺入1％～3％的In进入GaN，在不改变GaN本身固有特征的情况下，降低了Mg激活时巨大的势垒，目标在相对较低温和常压下条件下实现Mg离子注入激活GaN中的空穴，其退火条件更易于实现，为GaN离子注入在技术产业方面的推广作出了革命性的改变。
本案发明人研究发现，如图4所示，在P型注入GaN的过程中，由于Mg在GaN中的激活能较大，其中，所述激活能主要由晶格激活能和离化能组成，这使得P型注入GaN的实现有着巨大的困难，因此，本发明在GaN中掺入少量的In，在不改变GaN材料本身性质的情况下，能够降低其激活的势垒。
本案发明人还通过研究发现，于700℃以上而低于800℃的温度条件下(温度达到800℃便几乎无法掺入In，温度低于700℃则会导致本征N型浓度过高)外延生长GaN材料的过程中掺入1％～3％In时，GaN材料的本征浓度呈现N型，而掺入3％In的GaN材料的本征N型浓度可达1×1017cm-3以上，并且，本征N型浓度越高，那么注入实现P型的过程中就会补偿激活的空穴，从而对P型注入产生极大的不利影响，因此，在实现P型注入的过程中，材料本身的本征N型浓度不能过高，晶体质量不能太差，但这样又难以实现In的掺入，同时，在800℃以上的外延温度难以实现In的掺入，且当In的掺入比例超过3％时，所获得的GaN材料的质量和本征浓度也难以保证，因此，本发明选择在700℃以上而低于800℃的温度条件下外延生长GaN材料的过程中掺入1％～3％In，在不改变GaN材料本身性质的情况下，降低其激活的势垒，同时给注入的Mg提供较多的可以电离空穴的晶格位置。需要说明的是，本发明实施例中In的掺入量是相对于Ga的组分摩尔比。
本案发明人还通过研究发现，GaN的键能是-1.44eV，InN的键能是-0.79eV，相比之下，在进行离子注入时，InN中的In-N键更容易断裂，这为晶格位置上的Mg离子激活提供了巨大的可能性；例如，当在GaN材料中掺入1.54％的In之后，GaN材料整体的带隙从3.39eV降低到了3.32eV，Mg的杂质能级距离价带的距离减小了0.07eV，这意味着空穴离化的概率也会升高。
具体的，Mg注入InN后离子的离化能<100meV，而Mg注入GaN后的离化能是170meV，Mg注入退火后可扩散到In位置，其实现的机理在于：
GaN的摩尔质量MA＝83.73g/mol，密度ρ＝6.1g/cm3，1个GaN含有ρ×NA/MA＝4.4×1022个/cm3，当在GaN中掺入1.54％的In时：GaN中的InN的含量为6.7×1020个/cm3，假设Mg的注入浓度是1×1020个/cm3，同时Mg在GaN中的扩散系数是10nm2/min(1100℃)，根据扩散公式
可以得到，由于In-In平均距离
是1.7nm，当t＝0.313min时，退火时Mg可以扩散到In的位置上；当在GaN中掺入1％的In时：GaN中的InN的含量为4.4×1020个/cm3，假设Mg的注入浓度是1×1020个/cm3，同时Mg在GaN中的扩散系数是10nm2/min(1100℃)，根据扩散公式
可以得到，由于In-In平均距离
是1.5nm，当t＝0.225min时，退火时Mg可以扩散到In的位置上；当在GaN中掺入3％的In时：GaN中的InN的含量为1.3×1020个/cm3，假设Mg的注入浓度是1×1020个/cm3，同时Mg在GaN中的扩散系数是10nm2/min(1100℃)，根据扩散公式
可以得到，由于In-In平均距离
是2.15nm当t＝0.46min时，退火时Mg可以扩散到In的位置上。
需要说明的是，以上机理主要是针对通过注入Mg实现氮化镓p型掺杂，当然，本发明实施例提供的方法也同样适用于Be、Ca等II族金属元素的p型注入，在此不作具体案例说明。
如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例所采用的外延、光刻等工艺均可以是本领域技术人员已知的。
实施例1
请参阅图1a和图1b，一种GaN基PN结的制作方法，其包括如下步骤：
1)采用化学气相外延工艺，于780℃温度条件下，在蓝宝石衬底上外延生长GaN材料，并在外延生长GaN材料的过程中掺入1.54％的In组分，其中外延生长的条件可以是：big6slm,small 3slm,载气N2 26slm,TMGa 2sccm,TMIn 10sccm；
所获GaN材料包括依次设置在蓝宝石衬底上的厚度为5.5μm的N-GaN层、厚度为273nm的In1.54％Ga98.46％N层，其中，所述蓝宝石衬底的厚度为400μm，所述N-GaN层的浓度为3×1018cm-3，所In1.54％Ga98.46％N层的本征浓度为5×1016cm-3；
2)在所述In1.54％Ga98.46％N层表面的指定区域覆设光刻胶，之后对所述In1.54％Ga98.46％N层的第一区域注入Mg离子，从而在所述In1.54％Ga98.46％N层内形成多个Mg注入区；其中进行Mg离子注入的注入条件为：20KeV/1.3×1014cm-2、50KeV/3×1014cm-2、100KeV/5×1014cm-2、180KeV/1.8×1015cm-2，注入深度<300nm(平台270nm)，多个注入条件模拟下可以在一定深度范围内形成一个稳定的浓度平台；
3)除去In1.54％Ga98.46％N层表面的光刻胶，采用原子层沉积(ALD)等方式在所述In1.54％Ga98.46％N层表面形成一层厚度为20nm的SiO2层作为第一保护层，之后采用低压力化学气相沉积(LPCVD)等方式在SiO2层表面形成一层厚度为300nm的低应力SiN层作为第二保护层，之后将表面形成有第一保护层和第二保护层的GaN材料置于MOCVD设备中，并于氮气氛围、常压、1230℃条件下退火5min，从而实现对多个Mg注入区的激活，而使多个Mg注入区形成P区(即p型GaN区，下同)；
4)退火激活后，采用RIE等方式刻蚀去除低应力SiN层，采用BOE溶液腐蚀等湿法腐蚀方式除去SiO2层；
5)在所述In1.54％Ga98.46％N层表面的指定区域覆设光刻胶，并对所述In1.54％Ga98.46％N层的第二区域注入Si离子，从而在所述In1.54％Ga98.46％N层内形成多个Si注入区；其中进行Si离子注入的注入条件为：30KeV/7×1013cm-2、50KeV/9×1013cm-2、80KeV/1×1014cm-2、130KeV/7×1014cm-2，注入深度为300nm左右(平台250nm左右)，多个注入条件模拟下可以在一定深度范围内形成一个稳定的浓度平台；
6)除去In1.54％Ga98.46％N层表面的光刻胶，采用原子层沉积(ALD)等方式在所述In1.54％Ga98.46％N层表面形成一层厚度为20nm的SiO2层作为第一保护层，之后采用低压力化学气相沉积(LPCVD)等方式在SiO2层表面形成一层厚度为300nm的低应力SiN层作为第二保护层，之后将表面形成有第一保护层和第二保护层的GaN材料置于MOCVD设备中，并于氮气氛围、常压、1200℃条件下退火5min，从而实现对多个S注入区的激活，而使多个S注入区形成N区即n型GaN区，下同)；
4)退火激活后，采用RIE等方式刻蚀去除低应力SiN层，采用BOE溶液腐蚀等湿法腐蚀方式除去SiO2层，从而获得所述GaN基PN结。
对所获GaN基PN结进行电学性能测试，主要测试GaN基PN结的PN结特性，测试结果如图2和图3所示，图2是氮化镓基PN结的I-V特性曲线，一种是线性坐标，图2中内嵌的里图是对数坐标，由图2可以看出，该GaN基PN结的开启电压在3V左右，而GaN的PN结开启电压就是3V左右，由图3可以看出，该GaN基PN结的反向漏电相比于同一批工艺中的肖特基结小了3个数量级以上，符合GaN的PN结的特点。
实施例2
实施例2中提供的一种GaN基PN结的制作方法的制作工艺步骤与实施例1基本一致，不同之处在于：实施例2中是在外延生长GaN材料的过程中掺入1％的In组分。
对所获GaN基PN结进行电学性能测试，主要测试GaN基PN结的PN结特性，测试结果如图5所示，图5是氮化镓基PN结的I-V特性曲线，由图5可以看出，本实施例中的GaN基PN结的开启电压3V以上，仍然符合PN结特性，由于空穴含量较少等因素，而使其欧姆接触的导电性有所降低，进而使得GaN基PN结在4-5V开启，但在反向漏电等方面依然与实施例1一致，符合GaN的PN结的特点。
实施例3
实施例3中提供的一种GaN基PN结的制作方法的制作工艺步骤与实施例1基本一致，不同之处在于：实施例3中是在外延生长GaN材料的过程中掺入3％的In组分。
对所获GaN基PN结进行电学性能测试，主要测试GaN基PN结的PN结特性，测试结果如图6所示，图6是氮化镓基PN结的I-V特性曲线，由图5可以看出，本实施例中的GaN基PN结的开启电压在3V左右，与实施例1接近一致，但由于In组分的掺入量较多，使得GaN基PN结正向电流增大；且3％In组分会引入部分缺陷，导致反向漏电偏大，正向开启电压偏低，但仍然比肖特基特性反向漏电小，本实施例中的GaN基PN结在3.5V开启，符合GaN的PN结的特点。
本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，在进行退火激活时不需苛刻的高温、高压条件，从而降低了工艺的危险性；
以及，本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法的工艺流程、条件简单、易于实现，只需超净间可实现，有助于推进实现该技术的产业化；
另外，本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，在外延生长氮化镓时掺入少量In组分并不会改变GaN的本身固有属性，外延生长的氮化镓材料整体的质量较高，其本征浓度与GaN的本征浓度接近。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，采用的退火激活温度不会超出正常的GaN在常压下可承受的温度范围(<1300℃)。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法，其特征在于包括：对掺有1％～3％In的氮化镓材料进行Mg离子注入和退火激活，从而获得p型掺杂的氮化镓材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括：于选定温度条件下外延生长形成掺有1％～3％In的氮化镓材料，该选定温度≥700℃且＜800℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括：在完成所述的Mg离子注入后，在氮化镓材料上形成保护结构，之后进行所述的退火激活。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述保护结构包括依次形成在氮化镓材料上的氧化硅层、氮化硅层；
优选的，所述氧化硅层、氮化硅层的厚度分别为4～50nm、100～400nm。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的保护结构。
7.一种GaN基PN结的制作方法，其特征在于包括：
提供掺有1％～3％In的氮化镓材料；
采用Mg离子注入和退火激活方式对所述氮化镓材料的第一区域进行p型掺杂，形成p型GaN区；
对所述氮化镓材料的第二区域进行n型掺杂，形成n型GaN区，所述n型GaN区与p型GaN区配合形成PN结。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于包括：于选定温度条件下外延生长形成掺有1％～3％In的氮化镓材料，该选定温度≥700℃且＜800℃。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于具体包括：在完成所述的Mg离子注入后，在氮化镓材料上形成第一保护结构，之后进行所述的退火激活。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于：所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
11.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的第一保护结构。
12.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于具体包括：在完成对所述氮化镓材料第一区域的p型掺杂后，在所述氮化镓材料的第二区域注入n型掺杂元素，之后进行退火激活，从而形成n型GaN区。
13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于具体包括：在完成所述n型掺杂元素的注入后，在氮化镓材料上形成第二保护结构，之后进行退火激活。
14.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于：所述n型掺杂元素包括si，所述退火激活是在常压条件下进行，所述退火激活采用的退火温度在1200℃以上，优选为1200～1250℃，退火时间为5～30min。
15.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于还包括：在完成所述的退火激活后，去除所述的第二保护结构。
16.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于：所述第一保护结构和第二保护结构包括依次形成在氮化镓材料上的氧化硅层、氮化硅层；
优选的，所述氧化硅层、氮化硅层的厚度分别为4～50nm、100～400nm。
17.如权利要求1-6中任一项所述的基于Mg离子注入与退火激活实现氮化镓p型掺杂的方法或者权利要求7-16中任一项所述的GaN基PN结的制作方法在制备半导体器件中的用途。
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