【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体器件，特别涉及一种外延片及光电子器件。
技术介绍
1、iii～v族氮化物半导体材料在光电子器件、光电集成、超高速微电子器件和超高频微波器件及电路上得到重要应用，具有广阔前景；由于iii族氮化物一般在蓝宝石或sic等异质衬底上进行异质外延，不同材料之间的晶格常数和热失配会产生位错或缺陷，并随着外延层的生长而向上延伸，这些位错在器件工作时表现为非辐射复合中心而影响器件效率，同时作为漏电通道引起漏电流增大而使器件迅速老化，影响器件的工作效率及寿命，制约了其在半导体电子领域中的应用。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种外延片及光电子器件，从而克服现有技术中的不足。
2、为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：
3、本技术提供了一种外延片，包括沿选定方向依次层叠设置的异质衬底、缓冲结构层和外延层，所述缓冲结构层包括：
4、第一氮化物缓冲层，沿所述选定方向层叠设置在所述异质衬底上；
5、图形结构层，沿所述选定方向层叠设置在所述第一氮化物缓冲层上，所述图形结构层具有至少一个第一纳米孔；
6、氮化物填充层，所述氮化物填充层设置在所述图形结构层上，且所述氮化物填充层的一部分还设置在所述第一纳米孔内且与所述第一氮化物缓冲层接触；
7、覆盖结构层，设置在所述图形结构层和所述氮化物填充层上；
8、第二氮化物缓冲层，设置在所述覆盖结构层上。
9、本技术提供的具有纳米孔的外延片，通
10、进一步的，所述第一氮化物缓冲层的厚度为100nm～500nm。
11、进一步的，所述图形结构层具有多个所述第一纳米孔，所述氮化物填充层包括多个填充结构，多个所述填充结构间隔分布，每一所述填充结构的一部分对应设置在一所述第一纳米孔内且与所述第一氮化物缓冲层接触，另一部分设置在所述图形结构层上。
12、进一步的，相邻所述填充结构之间还具有间隙，所述图形结构层的局部自所述间隙内露出，所述覆盖结构层的部分分布在所述间隙内并覆设在所述图形结构层上，或者，所述覆盖结构层的部分、所述第二氮化物缓冲层的部分分布在所述间隙内，并设置在所述图形结构层上。
13、进一步的，所述填充结构包括沿所述选定方向依次设置的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设置在所述第一纳米孔内，所述第二部分设置在所述第一部分与所述图形结构层上，所述第三部分设置在所述第二部分上。
14、更进一步的，所述第二部分的径向截面的面积大于所述第一部分的径向截面的面积，所述第三部分的径向截面的面积沿远离所述第二部分的方向逐渐减小。
15、更进一步的，所述氮化物填充层背对所述第一氮化物缓冲层的表面为非连续的凹凸结构。
16、进一步的，所述覆盖结构层覆设在所述第二部分与所述第三部分的表面。
17、进一步的，所述第一纳米孔沿所述选定方向贯穿所述图形结构层。
18、进一步的，所述图形结构层的厚度为50nm～300nm。
19、进一步的，所述第一纳米孔为圆柱形孔，所述第一纳米孔的孔径为100nm～1000nm。
20、进一步的，所述图形结构层包括图形化的氧化硅层。
21、进一步的，所述氮化物填充层的厚度为0.5μm～1μm。
22、进一步的，所述覆盖结构层包括多个第二纳米孔，所述第二纳米孔沿所述覆盖结构层的厚度方向贯穿所述覆盖结构层，所述第二氮化物缓冲层的部分还设置在所述第二纳米孔内并与所述填充结构层接触。
23、进一步的，所述覆盖结构层包括多孔氮化硅层，所述第二纳米孔的孔径为5nm～150nm。
24、进一步的，所述外延层包括沿所述选定方向层叠设置的n型半导体层、发光层和p型半导体层。
25、进一步的，设置在氮化物填充层上的覆盖结构层利用了自身的第二纳米孔加强了第二氮化物缓冲层的侧向外延，提高了第二氮化物缓冲层的晶体质量，阻断了位错向上延伸至外延层(主要是发光层)中；并且氮化物填充层之间的空隙结构也调制了外延片的应力，提高了氮化物发光层的辐射复合效率，从而更容易获得大尺寸的外延片。
26、进一步的，所述覆盖结构层的厚度为2nm～50nm。
27、进一步的，所述第一氮化物缓冲层的厚度为100nm～500nm。
28、进一步的，所述第二氮化物缓冲层的厚度为1μm～5μm。
29、由于氮化物填充层包括多个间隔设置的填充结构，即氮化物填充层具有间隙，间隙的设置调整外延片的应力，提高了发光层的辐射复合效率，更容易获得大尺寸的外延片。
30、本技术另一方面还提供了一种光电子器件，包括所述的外延片。
31、与现有技术相比，本技术的优点包括：
32、本技术提供的外延片，通过图形结构层的第一纳米孔阻断了来自异质衬底的位错延伸，在图形结构层的第一纳米孔内以及图形结构层上设置的氮化物填充层提高了第二氮化物缓冲层的侧向外延，提高了外延片的晶体质量，改善了外延片的漏电问题。
33、本技术提供的外延片，设置在氮化物填充层上的覆盖结构层利用了自身的第一纳米孔进一步加强了第二氮化物缓冲层的侧向外延，进一步提高了第二氮化物缓冲层的晶体质量，阻断了位错向上延伸至外延层(主要是发光层)中；并且氮化物填充层之间的空隙结构也调整了外延片的应力，提高了氮化物发光层的辐射复合效率，从而更容易获得大尺寸的外延片。
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1.一种外延片，包括沿选定方向依次层叠设置的异质衬底、缓冲结构层和外延层，其特征在于，所述缓冲结构层包括：
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述图形结构层具有多个所述第一纳米孔，所述氮化物填充层包括多个填充结构，每一所述填充结构的一部分对应设置在一所述第一纳米孔内且与所述第一氮化物缓冲层接触，另一部分设置在所述图形结构层上。
3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于：相邻所述填充结构之间具有间隙，所述图形结构层的局部自所述间隙内露出，所述覆盖结构层的部分分布在所述间隙内并覆设在所述图形结构层上，或者，所述覆盖结构层的部分、所述第二氮化物缓冲层的部分分布在所述间隙内，且设置在所述图形结构层上。
4.根据权利要求3所述的外延片，其特征在于：所述填充结构包括沿所述选定方向依次设置的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设置在所述第一纳米孔内，所述第二部分设置在所述第一部分与所述图形结构层上，所述第三部分设置在所述第二部分上。
5.根据权利要求4所述的外延片，其特征在于：所述第二部分的径向截面的面积大于所述第一部分的径向截
6.根据权利要求4或5所述的外延片，其特征在于：所述氮化物填充层背对所述第一氮化物缓冲层的表面为非连续的凹凸结构。
7.根据权利要求4或5所述的外延片，其特征在于：所述覆盖结构层覆设在所述第二部分与所述第三部分的表面。
8.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述第一纳米孔沿所述选定方向贯穿所述图形结构层。
9.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述图形结构层的厚度为50nm～300nm。
10.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述第一纳米孔的孔径为100nm～1000nm。
11.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述第一氮化物缓冲层的厚度为100nm～500nm。
12.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述氮化物填充层的厚度为0.5μm～1μm。
13.根据权利要求1或3所述的外延片，其特征在于：所述第二氮化物缓冲层的厚度为1μm～5μm。
14.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于：所述覆盖结构层包括多个第二纳米孔，所述第二纳米孔沿所述覆盖结构层的厚度方向贯穿所述覆盖结构层，所述第二氮化物缓冲层的部分还设置在所述第二纳米孔内并与所述氮化物填充层接触。
15.根据权利要求14所述的外延片，其特征在于：所述第二纳米孔的孔径为5nm～150nm。
16.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于：所述覆盖结构层的厚度为2nm～50nm。
17.一种光电子器件，其特征在于，包括：权利要求1-16中任一项所述的外延片。
...【技术特征摘要】
1.一种外延片，包括沿选定方向依次层叠设置的异质衬底、缓冲结构层和外延层，其特征在于，所述缓冲结构层包括：
2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于：所述图形结构层具有多个所述第一纳米孔，所述氮化物填充层包括多个填充结构，每一所述填充结构的一部分对应设置在一所述第一纳米孔内且与所述第一氮化物缓冲层接触，另一部分设置在所述图形结构层上。
3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于：相邻所述填充结构之间具有间隙，所述图形结构层的局部自所述间隙内露出，所述覆盖结构层的部分分布在所述间隙内并覆设在所述图形结构层上，或者，所述覆盖结构层的部分、所述第二氮化物缓冲层的部分分布在所述间隙内，且设置在所述图形结构层上。
4.根据权利要求3所述的外延片，其特征在于：所述填充结构包括沿所述选定方向依次设置的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设置在所述第一纳米孔内，所述第二部分设置在所述第一部分与所述图形结构层上，所述第三部分设置在所述第二部分上。
5.根据权利要求4所述的外延片，其特征在于：所述第二部分的径向截面的面积大于所述第一部分的径向截面的面积，所述第三部分的径向截面的面积沿远离所述第二部分的方向逐渐减小。
6.根据权利要求4或5所述的外延片，其特征在于：所述氮化物填充层背对所述第一氮化物缓冲层的表面为非连续的凹凸结构。
7.根据权利要求4或5所述的外延片，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫其昂，王国斌，
申请(专利权)人：江苏第三代半导体研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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