一種具有防盜結(jié)構(gòu)的封閉式戶外開關(guān)柜柜體

張合生

一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)專利目的

《一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)》所解決的技術(shù)問題在于提供一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)及制備方法，以解決上述背景技術(shù)中所提及的問題。

一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

《一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)》提供的技術(shù)方案為：一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)，從下至上依次包括襯底、緩沖層、N型摻雜半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型摻雜半導(dǎo)體層，其中，所述發(fā)光層與P型摻雜半導(dǎo)體層之間還包含材料為Al_x0In_y0G_a1-x₀-y₀N的P型摻雜空穴注入層和復(fù)數(shù)個(gè)子組合層堆疊形成的多層結(jié)構(gòu)；所述每一個(gè)子組合層由材料為Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的電子阻擋層與材料為Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N的空穴調(diào)整層組成，其中，y₀＞x₀＞0，x₁＞y₁＞0，x₂≥y₂＞0，x₁＞x₂≥x₀，y₀＞y₂＞y₁。

優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)中位于下部的子組合層為非故意P型摻雜層，位于上部的子組合層為故意P型摻雜層，所述非故意P型摻雜的子組合層個(gè)數(shù)大于或等于所述故意P型摻雜的子組合層個(gè)數(shù)。優(yōu)選的，所述空穴注入層的P型雜質(zhì)濃度大于多層結(jié)構(gòu)的P型雜質(zhì)濃度。優(yōu)選的，所述空穴注入層形成過程中的P型雜質(zhì)通過延遲效應(yīng)及后續(xù)高溫條件下的擴(kuò)散作用進(jìn)入非故意P型摻雜子組合層內(nèi)。優(yōu)選的，所述故意P型摻雜的子組合層個(gè)數(shù)≤3。優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)中至少2個(gè)子組合層的Al組分不同。優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)中子組合層的個(gè)數(shù)≥2。優(yōu)選的，每一所述子組合層的總厚度為10?！?00埃。優(yōu)選的，所述空穴注入層的厚度為50?！?000埃。

優(yōu)選的，所述空穴注入層、電子阻擋層與空穴調(diào)整層的Al組分的變化方式為恒定摻雜、拋物線形、遞增或遞減變化摻雜。優(yōu)選的，所述空穴注入層的P型雜質(zhì)平均濃度≥1×10¹⁸。優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)的P型雜質(zhì)平均濃度≥1×10¹⁶。為制備上述的外延結(jié)構(gòu)，該發(fā)明同時(shí)提出一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，所述方法包括以下步驟：

提供一襯底；沉積緩沖層于所述襯底之上；沉積N型摻雜半導(dǎo)體層于所述緩沖層之上；沉積發(fā)光層于所述N型摻雜半導(dǎo)體層之上；沉積材料為Al_x0In_y0G_a1-x₀-y₀N的P型摻雜空穴注入層于所述發(fā)光層之上；沉積材料為Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1N的電子阻擋層與材料為Al_x2In_y2Ga_1-x2-y2N的空穴調(diào)整層交替堆疊組成的多層結(jié)構(gòu)于所述空穴注入層之上，其中，y₀＞x₀＞0，x₁＞y₁＞0，x₂≥y₂＞0，x₁＞x₂≥x₀，y₀＞y₂＞y₁；沉積P型摻雜半導(dǎo)體層于所述多層結(jié)構(gòu)之上，形成外延結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，沉積所述P型摻雜空穴注入層時(shí)反應(yīng)室的溫度低于沉積所述多層結(jié)構(gòu)時(shí)反應(yīng)室的溫度。

優(yōu)選的，沉積所述P型摻雜空穴注入層時(shí)反應(yīng)室的溫度與沉積所述多層結(jié)構(gòu)時(shí)反應(yīng)室的溫度差值為50~100℃。

優(yōu)選的，沉積所述P型摻雜空穴注入層時(shí)反應(yīng)室的壓力與沉積所述多層結(jié)構(gòu)時(shí)反應(yīng)室的壓力相同，壓力值為50~500托。

優(yōu)選的，沉積多層結(jié)構(gòu)過程中，首先停止通入P型雜質(zhì)源，沉積位于多層結(jié)構(gòu)下部的非故意P型摻雜子組合層，所述空穴注入層形成過程中的P型雜質(zhì)通過延遲效應(yīng)及后續(xù)高溫條件下的擴(kuò)散作用進(jìn)入所述非故意P型摻雜子組合層內(nèi)；然后再次通入P型雜質(zhì)源，沉積形成位于所述多層結(jié)構(gòu)上部的故意P型摻雜子組合層。

優(yōu)選的，所述非故意P型摻雜子組合層的個(gè)數(shù)大于或等于所述故意P型摻雜子組合層的個(gè)數(shù)。

優(yōu)選的，所述故意P型摻雜子組合層的個(gè)數(shù)≤3。

優(yōu)選的，所述空穴注入層的P型雜質(zhì)濃度大于多層結(jié)構(gòu)的P型雜質(zhì)濃度。

優(yōu)選的，所述空穴注入層的P型雜質(zhì)平均濃度≥1×10¹⁸。

優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)的P型雜質(zhì)平均濃度≥1×10¹⁶。

優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)中至少2個(gè)子組合層的Al組分不同。

優(yōu)選的，所述多層結(jié)構(gòu)中子組合層的個(gè)數(shù)≥2。

優(yōu)選的，每一所述子組合層的總厚度為10埃～200埃。

優(yōu)選的，所述空穴注入層的厚度為50?！?000埃。

優(yōu)選的，所述空穴注入層、電子阻擋層與空穴調(diào)整層的Al組分的變化方式為恒定摻雜、拋物線形、遞增或遞減變化摻雜。

一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)改善效果

《一種具有電子阻擋與空穴調(diào)整層的外延結(jié)構(gòu)》通過在外延結(jié)構(gòu)中的發(fā)光層與P型摻雜半導(dǎo)體層之間插入一層P型空穴注入層，以高濃度摻雜提供足夠的空穴，且臨近發(fā)光層，可有效提升發(fā)光效率，同時(shí)為緩沖發(fā)光層與后續(xù)多層結(jié)構(gòu)的晶格差異及實(shí)現(xiàn)低能階特性，該空穴注入層采用低Al組分高In組分的材料組成。

隨后生長高Al組分的電子阻擋層和低Al組分的空穴調(diào)整層交替層疊組成的多層結(jié)構(gòu)，利用高Al組分與低Al組分交替分布的結(jié)構(gòu)避免高Al組分引起的材料質(zhì)量降低現(xiàn)象，同時(shí)利用In組分低能階的特性與Al組分搭配調(diào)變多層結(jié)構(gòu)的能階變化以進(jìn)一步改善多層結(jié)構(gòu)整體電子阻擋及空穴調(diào)整的作用。

此外，在沉積臨近空穴注入層的多層結(jié)構(gòu)的子組合層時(shí)不通入P型雜質(zhì)源，而是通過P型雜質(zhì)的延遲效應(yīng)及后續(xù)高溫條件下的擴(kuò)散作用進(jìn)入該子組合層內(nèi)；然后在繼續(xù)生長的臨近P型摻雜半導(dǎo)體層的子組合層中摻入P型雜質(zhì)，在保證不增加電壓特性的前提下，提升多層結(jié)構(gòu)的晶體質(zhì)量。

同時(shí)，所述空穴注入層和多層結(jié)構(gòu)均為氮化鋁銦鎵材料層，調(diào)整多層結(jié)構(gòu)中鋁和銦的組分含量，在形成良好的電子阻擋性能的同時(shí)降低其阻值，且結(jié)合前述的空穴注入層提供的有效空穴來源改善芯片的抗靜電性能。