【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种外延层、外延层生长方法及半导体结构。
技术介绍
1、在inp衬底上生长ingaas外延层时，若ingaas的晶格常数大于inp，会导致外延层中形成压应变，若ingaas的晶格常数小于inp，则会导致外延层中形成张应变，而ingaas的组分变化会导致其晶格常数发生变化，只有当ingaas的组分满足为in0.53ga0.47as时才能维持晶格匹配，与inalas同理，在inp衬底上生长inalas外延层时，只有当inalas的组分满足为in0.52al0.48as时才能维持晶格匹配。另外，ingaas外延层和inalas外延层的带隙也存在差别。因此如何实现能带平滑过渡，减小异质结界面能级差过大引起的电阻，提高高频响应，以及实现无晶格失配的过渡，减少晶体缺陷是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种外延层、外延层的生长方法及半导体结构，以解决现有技术中的一个或多个问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种外延层的生长方法，一种外延层的生长方法，所述外延层包括第一外延层、第二外延层，以及位于所述第一外延层和所述第二外延层之间的过渡层，区别于所述第二外延层，所述第一外延层包含第一原子，区别于所述第一外延层，所述第二外延层包含第二原子，所述过渡层包含所述第一原子和所述第二原子，所述外延层的生长方法包括：
3、生长所述第一外延层，生长所述第一外延层时，保持所述第一原子源炉的温度为第一起始温度；
5、生长所述第二外延层，生长所述第二外延层时，保持所述第三原子的束流大小与生长所述过渡层及所述第一外延层相同，且保持所述第二原子源炉温度为所述第二结束温度。
6、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述第一起始温度和所述第二结束温度为设定值，所述第一结束温度根据在生长所述过渡层时所述第一外延层的起始生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第一起始温度所计算得到，所述第二起始温度根据在生长所述过渡层时所述第二外延层的结束生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第二结束温度所计算得到，其中，所述起始生长速度及所述目标厚度为设定值，所述结束生长速度为根据所述起始生长速度计算得到的值。
7、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述第一结束温度t1根据如下第一公式计算得到：
8、
9、其中，x为所述第一外延层中所述第三原子的原子浓度，1-x为所述第一外延层中所述第一原子的原子浓度，a1和b1为与所述第一原子源炉相关的常数，t为所述过渡层的实际生长时间，ttrans为所述过渡层的目标生长时间，ttrans根据所述目标厚度以及所述起始生长速度v0计算得到，k1为比例系数，k1通过将所述第一起始温度代入所述第一公式计算得到。
10、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述第二起始温度t2根据如下第二公式计算得到：
11、
12、其中，y为所述第二外延层中所述第三原子的原子浓度，1-y为所述第二外延层中所述第一原子的原子浓度，a2和b2为与第二原子源炉相关的常数，t为所述过渡层的实际生长时间，ttrans为所述过渡层的目标生长时间，ttrans根据所述目标厚度以及所述起始生长速度v0计算得到，k2为比例系数，k2通过将所述第二结束温度代入所述第二公式计算得到。
13、可选的，在所述的外延层的生长方法中，ttrans利用如下公式计算得到：
14、
15、其中，a为所述过渡层的目标厚度，x为所述第一外延层中所述第三原子的原子浓度，y为所述第二外延层中所述第三原子的原子浓度。
16、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述第一外延层和所述第二外延层中的一者为inxga1-xas层，另一者为inyal1-yas层。
17、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述外延层为生长于inp衬底上的外延层，所述第一外延层为in0.53ga0.47as层，所述第二外延层为in0.52al0.48as。
18、可选的，在所述的外延层的生长方法中，所述第一起始温度为1250k，所述第二结束温度为1430k。
19、本专利技术还提供一种外延层，所述外延层采用如前任一项所述的生长方法生长得到。
20、本专利技术还提供一种半导体结构，包括：
21、衬底；以及，
22、在所述衬底上利用如前任一项所述的生长方法生长得到的外延层。
23、综上所述，本专利技术提供的外延层的生长方法、外延层及半导体结构，所述外延层包括第一外延层、第二外延层，以及位于所述第一外延层和所述第二外延层之间的过渡层，区别于所述第二外延层，所述第一外延层包含第一原子，区别于所述第一外延层，所述第二外延层包含第二原子，所述过渡层包含所述第一原子和所述第二原子，在所述过渡层生长过程中，保持所述第一外延层和所述第二外延层均包含的第三原子的束流大小不变，控制所述第一原子源炉温度从所述第一起始温度降低至第一结束温度，控制所述第二原子源炉温度从第二起始温度升高至第二结束温度，以形成过渡层，通过该过渡层，可以实现能带平滑过度，减小异质结界面能级差过大引所带来的电阻，提高高频响应，且能够实现无晶格失配的过渡，减少晶体缺陷。
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1.一种外延层的生长方法，其特征在于，所述外延层包括第一外延层、第二外延层，以及位于所述第一外延层和所述第二外延层之间的过渡层，区别于所述第二外延层，所述第一外延层包含第一原子，区别于所述第一外延层，所述第二外延层包含第二原子，所述过渡层包含所述第一原子和所述第二原子，所述外延层的生长方法包括：
2.如权利要求1所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述第一起始温度和所述第二结束温度为设定值，所述第一结束温度根据在生长所述过渡层时所述第一外延层的起始生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第一起始温度所计算得到，所述第二起始温度根据在生长所述过渡层时所述第二外延层的结束生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第二结束温度所计算得到，其中，所述起始生长速度及所述目标厚度为设定值，所述结束生长速度为根据所述起始生长速度计算得到的值。
3.如权利要求2所述的外延层的生方法，其特征在于，所述第一结束温度T1根据如下第一公式计算得到：
4.如权利要求2所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述第二起始温度T2根据如下第二公式计算得到：
5.如权利要求3或
6.如权利要求1所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述第一外延层和所述第二外延层中的一者为InxGa1-xAs层，另一者为InyAl1-yAs层。
7.如权利要求6所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述外延层为生长于InP衬底上的外延层，所述第一外延层为In0.53Ga0.47As层，所述第二外延层为In0.52Al0.48As。
8.如权利要求7所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述第一起始温度为1250K，所述第二结束温度为1430K。
9.一种外延层，其特征在于，所述外延层采用如权利要求1～8任一项所述的生长方法生长得到。
10.一种半导体结构，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种外延层的生长方法，其特征在于，所述外延层包括第一外延层、第二外延层，以及位于所述第一外延层和所述第二外延层之间的过渡层，区别于所述第二外延层，所述第一外延层包含第一原子，区别于所述第一外延层，所述第二外延层包含第二原子，所述过渡层包含所述第一原子和所述第二原子，所述外延层的生长方法包括：
2.如权利要求1所述的外延层的生长方法，其特征在于，所述第一起始温度和所述第二结束温度为设定值，所述第一结束温度根据在生长所述过渡层时所述第一外延层的起始生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第一起始温度所计算得到，所述第二起始温度根据在生长所述过渡层时所述第二外延层的结束生长速度、所述过渡层的目标厚度及所述第二结束温度所计算得到，其中，所述起始生长速度及所述目标厚度为设定值，所述结束生长速度为根据所述起始生长速度计算得到的值。
3.如权利要求2所述的外延层的生方法，其特征在于，所述第一结束温度t1根据如下第一公式计算得到：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭熠，王玮竹，尚金铭，
申请(专利权)人：上海新微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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