一种氧化镓半导体叠层结构、制备方法及半导体装置与流程

技术特征：
1.一种氧化镓半导体叠层结构，其特征在于，自下而上包括：硅衬底层、gan半导体层和ga2o3半导体层；所述的硅衬底层的上表面加工有隔离带，将所述的衬底层的上表面分割成多个互不相连的六边形生长平台，所述的gan半导体层是具有六方晶体结构的gan薄膜，所述的ga2o3半导体层是具有六方晶体结构的α-ga2o3薄膜。2.根据权利要求1所述的氧化镓半导体叠层结构，其特征在于：所述的硅衬底层为硅(111)面衬底。3.根据权利要求1或2所述的氧化镓半导体叠层结构，其特征在于：所述的六边形生长平台的边长，为所述的六方晶体结构gan晶格常数的整数倍。4.根据权利要求1或2所述的氧化镓半导体叠层结构，其特征在于：所述的gan半导体层为单层或者多层，所述的ga2o3半导体层为单层或者多层。5.一种权利要求1至4任一项所述的氧化镓半导体叠层结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：硅衬底清洗，去除表面氧化层；s2：对硅衬底层上表面进行图形化处理，形成隔离带，将衬底层的上表面分割成多个互不相连的六边形生长平台；s3：在六边形生长平台的表面上，沉积gan单晶薄膜，所沉积的gan为具有六方晶体结构的gan薄膜；s4：在gan单晶薄膜层的表面上，沉积ga2o3单晶薄膜，所沉积的氧化镓薄膜为具有六方晶体结构的α-ga2o3薄膜。6.根据权利要求5所述的氧化镓半导体叠层结构的制备方法，其特征在于：所述的gan薄膜层和所述的α-ga2o3薄膜层，分别还含有掺杂剂。7.根据权利要求6所述的氧化镓半导体叠层结构的制备方法，其特征在于：所述的掺杂剂是n型掺杂剂的一种或多种，或p型掺杂剂的一种或多种。8.一种半导体装置，其特征在于：包括权利要求1至4任一项所述的氧化镓半导体叠层结构。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于：所述半导体装置具有立式结构。10.根据权利要求8或9所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置是肖特基二极管、pn结二极管、金属氧化物半导体场效应管或绝缘栅双极性晶体管。

技术总结
本发明公开了一种氧化镓半导体叠层结构、制备方法及半导体装置，本发明通过对硅衬底进行图形化处理，在硅衬底上表面加工隔离带，将硅衬底层上表面分离出多个互不相连的六边形生长平台，然后在六边形生长平台上生长GaN薄膜层，再在GaN薄膜层上生长α-Ga2O3薄膜层；硅衬底层上表面六边形生长平台的设计，使得在其上生长的GaN薄膜互不相连，实现晶格失配和热失配导致的应力在大面积范围内无法形成合力，化整为零，可大幅降低应力影响，制备出高品质的GaN薄膜；另外在GaN薄膜层上生长α-Ga2O3薄膜层，避免了直接在硅衬底上生长α-Ga2O3薄膜层，硅衬底层上表面被氧化生成氧化硅，从而影响薄膜质量的问题。响薄膜质量的问题。响薄膜质量的问题。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：广州华瑞升阳投资有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2023/2/17