【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体涉及一种半导体结构。
技术介绍
1、gan材料应用于照明、显示等领域一般为通过mocvd方法制备gan基led，其材料发光区主要为由gan和ingan材料周期性组成的多量子阱结构(mqw)，其中量子阱材料为ingan。高质量、高in组分ingan/gan的mqw生长是实现长波长发光器件的关键问题。由于ingan与gan材料的最佳生长温度不同，如果gan量子垒层的生长采用较低的温度，利于ingan量子阱层的生长，但会造成量子垒层晶体质量变差，降低发光效率。
2、目前，gan量子垒层通常采用较高温度生长，然而这会使ingan量子阱层在升温的过程中发生分解，一方面，造成量子阱材料晶体质量下降，对应led内量子效率明显下降、特征的发光频谱半宽偏大等问题，另一方面，量子阱层in组分的降低，发光器件发光波长变短，无法满足ingan材料内in组分日益提高的需求，即无法实现长波长发光器件的制备。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种半导体结构，以解决现有技术中ingan量子阱层高in组分难以实现的技术问题。
2、根据本申请的一个方面，本申请一实施例提供的一种半导体结构，包括：
3、第一半导体层；
4、形成在所述第一半导体层上的多量子阱层，所述多量子阱层包含交替排布的量子垒层和量子阱层；
5、形成在所述量子阱层上的插入层；
6、形成在所述多量子阱层上的第二半导体层；
7、其中，所述
8、作为可选的实施例，所述插入层的材料为scxga1-xn、scxalyga1-x-yn、scxinyga1-x-yn或scxalyinzga1-x-y-zn中一种或多种的组合。
9、作为可选的实施例，所述插入层钪组分x大于等于0.01且小于等于0.5。
10、作为可选的实施例，沿远离所述第一半导体层的方向，每个所述插入层的钪组分变化为均匀不变、线性增大、线性减小、阶梯型增大、阶梯型减小、delta变化中一种或多种的组合。
11、作为可选的实施例，每个所述插入层的厚度大于等于0.5nm且小于等于5nm。
12、作为可选的实施例，所述插入层可以为n型掺杂或者p型掺杂。
13、作为可选的实施例，沿远离所述第一半导体层的方向，多个所述插入层钪组分x为逐层均匀递增或跳变递增。
14、作为可选的实施例，沿远离所述第一半导体层的方向，所述插入层为多层结构。
15、作为可选的实施例，所述多层结构材料相同，为scxga1-xn、scxalyga1-x-yn、scxinyga1-x-yn或scxalyinzga1-x-y-zn中的一种。
16、作为可选的实施例，所述多层结构包括层叠设置的第一钪组分层和远离量子阱层的第二钪组分层。
17、作为可选的实施例，所述第一钪组分层的钪组分x大于所述第二钪组分层的钪组分x。
18、作为可选的实施例，所述多层结构材料不同，为scxga1-xn、scxalyga1-x-yn、scxinyga1-x-yn或scxalyinzga1-x-y-zn中多种的顺序结构或周期性结构的组合。
19、作为可选的实施例，所述多层结构中钪组分x相同或者不同。
20、作为可选的实施例，沿水平方向，所述插入层具有多个子区。
21、作为可选的实施例，所述多个子区中至少两个子区的钪组分x不同。
22、作为可选的实施例，所述量子阱层为ingan量子阱层，所述量子垒层为gan量子垒层。
23、作为可选的实施例，所述第一半导体层为n型层，所述第二半导体层为p型层，所述第一半导体层和所述第二半导体层为gan基材料。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
25、本专利技术中的半导体结构中多量子阱层的ingan量子阱层上方的插入层采用含钪组分的氮化物材料，利用sc原子代替gan插入层中的ga原子。由于sc-n晶胞较ga-n晶胞大，掺入sc元素的插入层基于ingan量子阱层而形成的张应力得以缓解、释放，提高含sc插入层的材料质量，降低其缺陷密度，进而对量子阱层具有更好的保护功能，即避免ingan量子阱中的in析出，同时修复外延量子阱材料恶化问题；且含钪组分的gan插入层可对下方ingan量子阱层引入压应力，量子阱层的禁带宽度因应力弯曲变小，从而可以以更低in组分的ingan量子阱材料实现更长的发光波长。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)的材料为ScxGa1-xN、ScxAlyGa1-x-yN、ScxInyGa1-x-yN或ScxAlyInzGa1-x-y-zN中一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)钪组分x大于等于0.01且小于等于0.5。
4.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，每个所述插入层(23)的钪组分变化为均匀不变、线性增大、线性减小、阶梯型增大、阶梯型减小、delta变化中一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，每个所述插入层(23)的厚度大于等于0.5nm且小于等于5nm。
6.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)可以为n型掺杂或者p型掺杂。
7.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，多个所述插入层(23a，23b，…)钪组分x为逐层均匀递增或跳
8.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，所述插入层(23)为多层结构。
9.根据权利要求8所述半导体结构，其特征在于，所述多层结构材料相同，为ScxGa1-xN、ScxAlyGa1-x-yN、ScxInyGa1-x-yN或ScxAlyInzGa1-x-y-zN中的一种。
10.根据权利要求8所述半导体结构，其特征在于，所述多层结构包括层叠设置的第一钪组分层(231)和远离量子阱层(22)的第二钪组分层(232)。
11.根据权利要求10所述半导体结构，其特征在于，所述第一钪组分层(231)的钪组分x大于所述第二钪组分层(232)的钪组分x。
12.根据权利要求8所述半导体结构，其特征在于，所述多层结构材料不同，为ScxGa1-xN、ScxAlyGa1-x-yN、ScxInyGa1-x-yN或ScxAlyInzGa1-x-y-zN中多种的顺序结构或周期性结构的组合。
13.根据权利要求12所述半导体结构，其特征在于，所述多层结构中钪组分x相同或者不同。
14.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿水平方向，所述插入层(23)具有多个子区(S1，…，Sm)。
15.根据权利要求14所述半导体结构，其特征在于，所述多个子区中至少两个子区的钪组分x不同。
16.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述量子阱层(22)为InGaN量子阱层，所述量子垒层(21)为GaN量子垒层。
17.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述第一半导体层(10)为n型层，所述第二半导体层(30)为p型层，所述第一半导体层(10)和所述第二半导体层(30)为GaN基材料。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)的材料为scxga1-xn、scxalyga1-x-yn、scxinyga1-x-yn或scxalyinzga1-x-y-zn中一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)钪组分x大于等于0.01且小于等于0.5。
4.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，每个所述插入层(23)的钪组分变化为均匀不变、线性增大、线性减小、阶梯型增大、阶梯型减小、delta变化中一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，每个所述插入层(23)的厚度大于等于0.5nm且小于等于5nm。
6.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述插入层(23)可以为n型掺杂或者p型掺杂。
7.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，多个所述插入层(23a，23b，…)钪组分x为逐层均匀递增或跳变递增。
8.根据权利要求1所述半导体结构，其特征在于，沿远离所述第一半导体层(10)的方向，所述插入层(23)为多层结构。
9.根据权利要求8所述半导体结构，其特征在于，所述多层结构材料相同，为scxga1-xn、scxalyga1-x-yn、scxiny...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘慰华，孙良芳，
申请(专利权)人：苏州晶湛半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。