【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种异质外延晶圆，该异质外延晶圆被优化，以用于在其上沉积氮化镓。
技术介绍
1、相对于硅，氮化镓(gan)提供了一些基本优势。尤其是，与硅mosfet相比，更高的临界击穿电场使得其对具有出色的特定动态导通电阻(dynamic on-state resistance)和较小的电容的功率半导体器件来说非常有吸引力。因此，gan hemt对于高速开关很适用。这不仅是因为所导致的功耗节省和总系统成本降低，它还允许更高的工作频率，改善功率密度以及整体系统效率。
2、在使用金属有机物化学气相沉积(mocvd)技术生长gan p-n结二极管期间，生长出具有良好结构、光学完整性并且同时具有良好电学完整性的p型材料是很困难的。gan结二极管的p型区通常在mocvd反应器中通过添加镁(mg)来生长，以实现所期望的导电率。
3、然而，常见的问题是如mg、锌(zn)、碳(c)等的受主被氢原子电学钝化。据信，氢原子扩散到gan材料中，在其中中和了mg受主和由mg产生的空穴。
4、钝化过程使mg受主失去活性，导致材料在其生长状态下变得绝缘或弱p型。p型区的钝化导致二极管的严重性能问题。已经报道了对于很多种类的半导体(包括硅[参见s.j.pearton et.al.，appl.res.soc.symp.proc.104,313(1988)]、砷化镓[n.m.johnsonet.al.,phys.rev.b 33,1102(1986)；w.cdautremont-smith,mater.res.soc.symp
5、钝化作为外延生长过程的结果已被有意和无意地证实。gan二极管的生长呈现了其中氢钝化发挥了重要作用的示例。已经展示出，受主的钝化发生在生长之后，在反应器冷却阶段期间。[g.r.antell et al.，appl.phys.lett.73,2953(1998)]。在gan材料的生长和随后的反应器冷却期间，氢在mocvd反应器中是常见的，通常来自两个源。氢在生长期间通常被用作用于生长源气体的载体气体。
6、此外，氨(nh3)在gan材料的生长期间被用作氮(n)的源气体，并且也在反应器冷却期间被用于稳定gan材料。氢在生长和冷却期间作为氨分解的副产品被生产。在传统的gan生长过程期间，在反应器中有足够的氢可用来在冷却期间导致p型区的钝化。
7、如us 5,891,790a所公开的那样，通过在冷却之前从反应器中移除氢源理论上可以避免p型区的钝化。
8、然而，gan晶体在生长温度下并不稳定，并且p型gan区易受分解影响，这导致表面损伤。用于避免这种分解的传统方法是在反应器冷却期间保持nh3的流动。
9、然而，在反应器冷却期间nh3的存在产生氢气并导致钝化。因此，有人认为移除所有氢源是不实际的，并且反应器冷却期间的钝化不能被避免。
10、us 649 8111b1公开了制造钝化阻挡层的方法，以防止或减少半导体生长过程期间的掺杂物质种类(核素)钝化，因而消除或至少减少上文所描述的影响。
11、无论是从衬底成本的角度看，还是从将基于gan的器件与硅基器件更紧密地集成的潜力的角度看，在硅衬底上异质外延地生长gan层都是有利的。
12、由于氮化物材料与硅衬底之间的晶格失配和线性热膨胀系数失配两者，这种硅上氮化镓(gos)生长是困难的。
13、在诸如外延生长的高温过程期间，热膨胀失配可能导致衬底弯曲和翘曲。弯曲是衬底表面的竖直位移的量度，并且随着衬底直径的增加而变得更加显著，除非硅衬底厚度被显著地增加，以提供抵抗更大的热失配应力所需的更大刚度。
14、然而，硅衬底的直径和厚度是标准化的，与gos应用的关系不大。
15、因此，在具有200mm的直径和725μm的厚度的衬底上引发约300μm的弯曲的高温gan生长可能对于具有300mm的直径和775μm的厚度的衬底引发超过650μm的弯曲，这对于现代器件制造过程来说是不可接受的。
16、还已知的是，在高温下氢在硅中具有相当高的扩散系数。因此，沉积在硅衬底上的gan层的质量将被可以经由衬底扩散到gan层中的氢降低。
技术实现思路
1、在本专利技术中，本专利技术的任务是提供一种由硅制成的衬底，这种衬底可以涂覆有掺杂的gan，而不导致所描述的由氢导致的对掺杂剂的钝化作用。
2、解决方案由本专利技术的权利要求的特征给出。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种异质外延晶圆，其按以下顺序包括：
2.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
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8.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的异质外延晶圆，其特征在于，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种异质外延晶圆，其按以下顺序包括：
2.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的异质外延晶圆，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的异质外...
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