一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构专利目的
《一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构》所解决的技术问题在于提供一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构及制备方法，以解决上述背景技术中所提及的问题。
一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构技术方案
《一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构》提供的技术方案为：一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构，从下至上依次包括衬底、缓冲层、N型掺杂半导体层、发光层和P型掺杂半导体层，其中，所述发光层与P型掺杂半导体层之间还包含材料为Alx0Iny0Ga1-x0-y0N的P型掺杂空穴注入层和复数个子组合层堆叠形成的多层结构；所述每一个子组合层由材料为Alx1Iny1Ga1-x1-y1N的电子阻挡层与材料为Alx2Iny2Ga1-x2-y2N的空穴调整层组成，其中，y0＞x0＞0，x1＞y1＞0，x2≥y2＞0，x1＞x2≥x0，y0＞y2＞y1。
优选的，所述多层结构中位于下部的子组合层为非故意P型掺杂层，位于上部的子组合层为故意P型掺杂层，所述非故意P型掺杂的子组合层个数大于或等于所述故意P型掺杂的子组合层个数。优选的，所述空穴注入层的P型杂质浓度大于多层结构的P型杂质浓度。优选的，所述空穴注入层形成过程中的P型杂质通过延迟效应及后续高温条件下的扩散作用进入非故意P型掺杂子组合层内。优选的，所述故意P型掺杂的子组合层个数≤3。优选的，所述多层结构中至少2个子组合层的Al组分不同。优选的，所述多层结构中子组合层的个数≥2。优选的，每一所述子组合层的总厚度为10埃～200埃。优选的，所述空穴注入层的厚度为50埃～1000埃。
优选的，所述空穴注入层、电子阻挡层与空穴调整层的Al组分的变化方式为恒定掺杂、抛物线形、递增或递减变化掺杂。优选的，所述空穴注入层的P型杂质平均浓度≥1×1018。优选的，所述多层结构的P型杂质平均浓度≥1×1016。为制备上述的外延结构，该发明同时提出一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构的制备方法，所述方法包括以下步骤：
提供一衬底；沉积缓冲层于所述衬底之上；沉积N型掺杂半导体层于所述缓冲层之上；沉积发光层于所述N型掺杂半导体层之上；沉积材料为Alx0Iny0Ga1-x0-y0N的P型掺杂空穴注入层于所述发光层之上；沉积材料为Alx1Iny1Ga1-x1-y1N的电子阻挡层与材料为Alx2Iny2Ga1-x2-y2N的空穴调整层交替堆叠组成的多层结构于所述空穴注入层之上，其中，y0＞x0＞0，x1＞y1＞0，x2≥y2＞0，x1＞x2≥x0，y0＞y2＞y1；沉积P型掺杂半导体层于所述多层结构之上，形成外延结构。
优选的，沉积所述P型掺杂空穴注入层时反应室的温度低于沉积所述多层结构时反应室的温度。
优选的，沉积所述P型掺杂空穴注入层时反应室的温度与沉积所述多层结构时反应室的温度差值为50~100℃。
优选的，沉积所述P型掺杂空穴注入层时反应室的压力与沉积所述多层结构时反应室的压力相同，压力值为50~500托。
优选的，沉积多层结构过程中，首先停止通入P型杂质源，沉积位于多层结构下部的非故意P型掺杂子组合层，所述空穴注入层形成过程中的P型杂质通过延迟效应及后续高温条件下的扩散作用进入所述非故意P型掺杂子组合层内；然后再次通入P型杂质源，沉积形成位于所述多层结构上部的故意P型掺杂子组合层。
优选的，所述非故意P型掺杂子组合层的个数大于或等于所述故意P型掺杂子组合层的个数。
优选的，所述故意P型掺杂子组合层的个数≤3。
优选的，所述空穴注入层的P型杂质浓度大于多层结构的P型杂质浓度。
优选的，所述空穴注入层的P型杂质平均浓度≥1×1018。
优选的，所述多层结构的P型杂质平均浓度≥1×1016。
优选的，所述多层结构中至少2个子组合层的Al组分不同。
优选的，所述多层结构中子组合层的个数≥2。
优选的，每一所述子组合层的总厚度为10埃～200埃。
优选的，所述空穴注入层的厚度为50埃～1000埃。
优选的，所述空穴注入层、电子阻挡层与空穴调整层的Al组分的变化方式为恒定掺杂、抛物线形、递增或递减变化掺杂。
一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构改善效果
《一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构》通过在外延结构中的发光层与P型掺杂半导体层之间插入一层P型空穴注入层，以高浓度掺杂提供足够的空穴，且临近发光层，可有效提升发光效率，同时为缓冲发光层与后续多层结构的晶格差异及实现低能阶特性，该空穴注入层采用低Al组分高In组分的材料组成。
随后生长高Al组分的电子阻挡层和低Al组分的空穴调整层交替层叠组成的多层结构，利用高Al组分与低Al组分交替分布的结构避免高Al组分引起的材料质量降低现象，同时利用In组分低能阶的特性与Al组分搭配调变多层结构的能阶变化以进一步改善多层结构整体电子阻挡及空穴调整的作用。
此外，在沉积临近空穴注入层的多层结构的子组合层时不通入P型杂质源，而是通过P型杂质的延迟效应及后续高温条件下的扩散作用进入该子组合层内；然后在继续生长的临近P型掺杂半导体层的子组合层中掺入P型杂质，在保证不增加电压特性的前提下，提升多层结构的晶体质量。
同时，所述空穴注入层和多层结构均为氮化铝铟镓材料层，调整多层结构中铝和铟的组分含量，在形成良好的电子阻挡性能的同时降低其阻值，且结合前述的空穴注入层提供的有效空穴来源改善芯片的抗静电性能。
XGN2-12箱型固定式开关柜柜体
10KV高压开关柜柜体设计
一种具有电子阻挡与空穴调整层的外延结构发明内容