本發明(ming)涉(she)及gan外延基板。

背景技術：

1、近年來，作為用(yong)(yong)于數十ghz至數百ghz的(de)高(gao)頻的(de)器(qi)件用(yong)(yong)途，正(zheng)在積極地進行gan系高(gao)電子遷移率晶(jing)體(ti)管(guan)(hemt)(以下(xia)，有時稱(cheng)為“gan-hemt”)的(de)開發。作為用(yong)(yong)于gan-hemt的(de)基板，對(dui)硅、碳化(hua)硅(sic)、gan等進行了研究(jiu)，與使用(yong)(yong)了其它基板的(de)情況(kuang)(kuang)相比，使用(yong)(yong)了gan基板的(de)gan-hemt可期待優異(yi)的(de)性能。gan-hemt雖然以高(gao)頻反復進行電流的(de)on/off，但是(shi)，理(li)想的(de)是(shi)要求在off狀態時電流完全不流通。因此，在gan-hemt中使用(yong)(yong)gan基板的(de)情況(kuang)(kuang)下(xia)，優選gan基板的(de)半(ban)絕緣化(hua)。

2、作為(wei)使gan基板(ban)(ban)半絕緣的(de)(de)方法(fa)，已(yi)知有摻雜(za)過渡金屬(shu)元素(su)及(ji)第12族(zu)(zu)元素(su)的(de)(de)方法(fa)。過渡金屬(shu)元素(su)及(ji)第12族(zu)(zu)元素(su)作為(wei)受主(acceptor)發揮作用(yong)，因此(ci)，具有補償無意(yi)地導入至gan基板(ban)(ban)中的(de)(de)背景施主(background?donor)、降低gan基板(ban)(ban)內的(de)(de)載(zai)流子濃度的(de)(de)效果。將這樣的(de)(de)過渡金屬(shu)元素(su)及(ji)第12族(zu)(zu)元素(su)稱為(wei)補償雜(za)質。

3、例(li)如，在(zai)(zai)非專利文獻1所(suo)記(ji)載的(de)發明(ming)中，得到了摻雜有fe、mn作為(wei)補(bu)償雜質(zhi)的(de)gan基(ji)板。另外，雖然不(bu)是使用gan基(ji)板的(de)例(li)子，但在(zai)(zai)專利文獻1、2所(suo)記(ji)載的(de)發明(ming)中，在(zai)(zai)gan緩沖(chong)層中摻雜了fe作為(wei)補(bu)償雜質(zhi)。

4、現有技術文獻

5、專利文獻

6、專利文獻1：日本(ben)特(te)表(biao)號公報

7、專(zhuan)利文獻2：日本特開(kai)號公報

8、非專利文獻

9、非專利(li)文獻(xian)1：m?iwinska?et?al.,?iron?and?manganese?as?dopants?used?inthe?crystallization?of?highly?resistive?hvpe-gan?on?native?seeds,?japanesejournal?of?applied?physics,?第58卷?sc1047，2019

技術實現思路

1、發(fa)明所(suo)要解決的(de)問題

2、本發(fa)明人等最初(chu)為了得到可適宜地用于gan-hemt的(de)gan基(ji)板(ban)而對摻(chan)雜有mn的(de)gan基(ji)板(ban)進行了研(yan)究。

3、在該過程中(zhong)，使用(yong)摻(chan)雜有mn的(de)(de)(de)gan基板形(xing)成hemt結構的(de)(de)(de)情況下，確(que)認到了mn可以在gan緩沖層中(zhong)擴散。特(te)別是如果(guo)mn擴散至hemt器件的(de)(de)(de)產生作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)子(zi)通道(dao)的(de)(de)(de)二維電(dian)子(zi)氣(以下，有時(shi)稱(cheng)為(wei)“2deg”)的(de)(de)(de)區域，則隨著(zhu)電(dian)子(zi)遷移(yi)率的(de)(de)(de)降低，作(zuo)(zuo)為(wei)晶體管(guan)的(de)(de)(de)性能(neng)變差(cha)，存在無法實現作(zuo)(zuo)為(wei)hemt的(de)(de)(de)高電(dian)子(zi)移(yi)動動作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)隱(yin)患。

4、因此，本(ben)發(fa)明人等將研究(jiu)(jiu)的(de)對象從gan基(ji)板(ban)本(ben)身擴展至包(bao)含(han)gan基(ji)板(ban)和(he)在gan基(ji)板(ban)上(shang)外延生(sheng)長的(de)gan緩沖層(ceng)的(de)gan外延基(ji)板(ban)，對包(bao)含(han)成(cheng)為補償雜質的(de)mn、且能夠(gou)抑制mn擴散至產生(sheng)2deg的(de)區域的(de)gan外延基(ji)板(ban)進(jin)行(xing)了各種研究(jiu)(jiu)。

5、作(zuo)為第一(yi)方法，對形成了摻(chan)雜(za)有mn的(de)mn摻(chan)雜(za)層后、進(jin)(jin)一(yi)步較(jiao)厚地形成不摻(chan)雜(za)mn的(de)gan緩沖(chong)層(未(wei)摻(chan)雜(za)gan緩沖(chong)層)的(de)方法進(jin)(jin)行研究。

6、mn的(de)擴散(san)(san)在很(hen)大程(cheng)度(du)上是由熱擴散(san)(san)引起的(de)，因(yin)此，擴散(san)(san)距離越(yue)長，mn濃度(du)越(yue)低。因(yin)此，在第(di)一解決(jue)方法中(zhong)，通過設置足夠厚度(du)的(de)未摻雜gan緩沖(chong)層(ceng)，能夠減(jian)少mn擴散(san)(san)至(zhi)產生(sheng)2deg的(de)區域。

7、然而，在上述(shu)方法中并(bing)不能抑制mn的(de)(de)(de)擴散(san)本(ben)(ben)身，需要非(fei)常厚的(de)(de)(de)未摻雜gan緩(huan)(huan)沖層(ceng)，因此，hemt器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)設計自由度受損(sun)，制造成本(ben)(ben)變高。另外，gan緩(huan)(huan)沖層(ceng)的(de)(de)(de)厚度的(de)(de)(de)增大(da)會引起伴隨著(zhu)所謂的(de)(de)(de)電流崩塌現(xian)象的(de)(de)(de)hemt器(qi)(qi)件(jian)特性的(de)(de)(de)劣化。

8、作為第二方(fang)(fang)法(fa)，對減少(shao)摻雜的(de)mn的(de)量本(ben)身的(de)方(fang)(fang)法(fa)進行了(le)研究。

9、如(ru)果在gan基(ji)板(ban)(ban)中摻雜的(de)(de)(de)mn的(de)(de)(de)量少(shao)，則能夠(gou)減(jian)(jian)少(shao)擴散至產生2deg的(de)(de)(de)區(qu)域的(de)(de)(de)mn的(de)(de)(de)量。mn是為(wei)了補償導入至gan基(ji)板(ban)(ban)中的(de)(de)(de)背(bei)景施主而摻雜的(de)(de)(de)補償雜質，因此，為(wei)了盡可能以低濃度的(de)(de)(de)mn來(lai)實現充分的(de)(de)(de)半絕緣化，只要盡可能減(jian)(jian)少(shao)gan基(ji)板(ban)(ban)中的(de)(de)(de)背(bei)景施主的(de)(de)(de)量即可。

10、但是(shi)，目前將背(bei)景施(shi)主保持(chi)為(wei)較少水平是(shi)極其困難的(de)(de)。例如，只要用于(yu)晶(jing)體生長的(de)(de)構件的(de)(de)劣化、水分混入，背(bei)景施(shi)主就立即變多，因此(ci)，在成為(wei)低濃度(du)(du)的(de)(de)程度(du)(du)的(de)(de)少量(liang)mn的(de)(de)摻雜的(de)(de)情況下，無法保證背(bei)景施(shi)主，不(bu)能保持(chi)半(ban)絕緣性。

11、作為第(di)三方(fang)法，對降低使gan緩沖層在gan基板(ban)上外延生長而(er)得到(dao)gan外延基板(ban)時的晶體生長溫度、或縮(suo)短(duan)晶體生長時間的方(fang)法進行了研究(jiu)。

12、在固體(ti)中的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)移動(dong)基于熱(re)擴(kuo)散的(de)(de)(de)情況下，其(qi)行為可由擴(kuo)散方程式來定(ding)義。環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)、即晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)長時(shi)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)越(yue)高，物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)擴(kuo)散常數(shu)越(yue)大，因此(ci)，在高溫(wen)下物(wu)質(zhi)更(geng)容易(yi)擴(kuo)散。另(ling)外，在這樣(yang)的(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)中放置(zhi)的(de)(de)(de)時(shi)間、即晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)長的(de)(de)(de)時(shi)間越(yue)長，物(wu)質(zhi)越(yue)容易(yi)擴(kuo)散。因此(ci)，通(tong)過降低晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)長溫(wen)度(du)或縮(suo)短晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)長時(shi)間，能(neng)夠抑制基于熱(re)擴(kuo)散的(de)(de)(de)mn的(de)(de)(de)移動(dong)。

13、然而(er)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)溫度(du)、晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)時間由有機金屬(shu)化(hua)學氣相沉積(metal?organicchemical?vapor?deposition、mocvd)法(fa)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)條件來(lai)決(jue)定，因此不容易(yi)變(bian)更。另(ling)外(wai)，從(cong)得(de)到(dao)良好的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)等的(de)(de)觀點(dian)考慮(lv)，生(sheng)(sheng)長(chang)溫度(du)存在一定的(de)(de)限制，因此，實際上(shang)(shang)通過變(bian)更上(shang)(shang)述(shu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)溫度(du)、晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)時間來(lai)抑制mn的(de)(de)擴散存在極限。另(ling)外(wai)，在該第(di)三方法(fa)中(zhong)，得(de)到(dao)的(de)(de)gan外(wai)延基(ji)板(ban)中(zhong)的(de)(de)mn的(de)(de)行為按(an)照擴散方程式，從(cong)這一點(dian)考慮(lv)，本質上(shang)(shang)與(yu)上(shang)(shang)述(shu)的(de)(de)第(di)一方法(fa)、第(di)二(er)方法(fa)沒有變(bian)化(hua)。

14、如上所述(shu)，迄今為止尚未得(de)到可(ke)(ke)抑(yi)制mn擴(kuo)散至產生2deg的區域、且(qie)器件的設(she)計自由度、制造成本也優異(yi)的可(ke)(ke)適(shi)宜地用于gan-hemt的gan外延基板。

15、因此，本發明的(de)(de)課(ke)題在于提供包(bao)含成(cheng)為(wei)補償雜質的(de)(de)mn、且可抑(yi)制mn的(de)(de)擴散、器件的(de)(de)設計自由度、制造成(cheng)本也良好(hao)的(de)(de)gan外延基板。

16、解決問題的方(fang)法(fa)

17、針(zhen)對(dui)上(shang)述(shu)問題(ti)，本發(fa)明人等進行(xing)了深入研(yan)究(jiu)，著眼于通過有(you)(you)意地(di)阻礙gan基板中(zhong)或(huo)gan緩(huan)沖層中(zhong)的(de)(de)mn的(de)(de)移動，從而與(yu)以(yi)往那樣(yang)單(dan)純地(di)抑制由(you)擴(kuo)散(san)方(fang)程(cheng)式中(zhong)描述(shu)的(de)(de)mn的(de)(de)熱擴(kuo)散(san)相比能夠更(geng)有(you)(you)效地(di)抑制mn的(de)(de)濃度(du)分(fen)布。

18、而(er)且進一(yi)步進行了研究，作為(wei)第一(yi)方式(shi)，發現(xian)了通過使從包含mn的(de)gan基板或(huo)包含mn的(de)gan緩沖層至[0001]軸方向上的(de)mn的(de)濃度(du)梯度(du)非(fei)常陡峭，能(neng)夠(gou)解決上述問題，從而(er)完成了本發明。

19、另外，作為(wei)第(di)二(er)方式，發(fa)現了(le)通(tong)過設為(wei)gan基板或gan緩沖(chong)層(ceng)包(bao)含(han)摻雜有(you)mn的(de)(de)(de)mn摻雜層(ceng)、且gan緩沖(chong)層(ceng)包(bao)含(han)特定c濃度的(de)(de)(de)含(han)c層(ceng)的(de)(de)(de)構成(cheng)，從而可有(you)效地(di)阻(zu)礙mn的(de)(de)(de)移動，能夠解決上述(shu)問題，從而完(wan)成(cheng)了(le)本發(fa)明。

20、即(ji)，本發明的第一方(fang)式的主旨如下所述。

21、本發(fa)明的(de)(de)方式1涉及一種gan外延基(ji)板(ban)，其包含gan基(ji)板(ban)、和(he)在(zai)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)上(shang)(shang)外延生長(chang)而成的(de)(de)gan緩沖(chong)層(ceng)，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan外延基(ji)板(ban)包含點(dian)(dian)(dian)a和(he)點(dian)(dian)(dian)b，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b位于(yu)在(zai)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a通(tong)過且與(yu)[0001]軸平行的(de)(de)直線上(shang)(shang)、并(bing)且相對(dui)于(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a在(zai)[0001]軸方向上(shang)(shang)存在(zai)，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a存在(zai)于(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)中或上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩沖(chong)層(ceng)中，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b存在(zai)于(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩沖(chong)層(ceng)中，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b處的(de)(de)mn濃度[mn]b與(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a處的(de)(de)mn濃度[mn]a之(zhi)比([mn]b/[mn]a)為1/100，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a與(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b的(de)(de)距(ju)離(li)為0.7μm以下。

22、本發明的(de)方式2涉及一種(zhong)gan外(wai)延基(ji)板(ban)，其包含gan基(ji)板(ban)、和在上述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)上外(wai)延生長而成(cheng)的(de)gan緩沖(chong)(chong)層(ceng)，上述(shu)(shu)(shu)gan外(wai)延基(ji)板(ban)包含點(dian)(dian)(dian)(dian)a’和點(dian)(dian)(dian)(dian)b’，上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’位于在上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’通過且(qie)與(yu)[0001]軸平(ping)行的(de)直線上、并(bing)且(qie)相對(dui)于上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’在[0001]軸方向上存在，上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’存在于上述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)中或上述(shu)(shu)(shu)gan緩沖(chong)(chong)層(ceng)中，上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’存在于上述(shu)(shu)(shu)gan緩沖(chong)(chong)層(ceng)中，上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’處(chu)(chu)的(de)mn濃度[mn]b’與(yu)上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’處(chu)(chu)的(de)mn濃度[mn]a’之(zhi)比([mn]b’/[mn]a’)為1/10，上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’與(yu)上述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’的(de)距離為0.4μm以下。

23、本(ben)發(fa)明的(de)方(fang)式3涉及一種gan外延基(ji)(ji)板，其包含gan基(ji)(ji)板、和在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)gan基(ji)(ji)板上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)外延生長(chang)而成的(de)gan緩(huan)沖(chong)層(ceng)，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)gan外延基(ji)(ji)板包含點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’和點(dian)(dian)(dian)(dian)b’’，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’’位于(yu)在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’通過且(qie)(qie)與[0001]軸(zhou)平行的(de)直線上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)、并(bing)且(qie)(qie)相對于(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’在(zai)(zai)[0001]軸(zhou)方(fang)向上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)存在(zai)(zai)，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’存在(zai)(zai)于(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)gan基(ji)(ji)板中(zhong)或上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)gan緩(huan)沖(chong)層(ceng)中(zhong)，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’’存在(zai)(zai)于(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)gan緩(huan)沖(chong)層(ceng)中(zhong)，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’處的(de)mn濃(nong)度為(wei)1×1017atoms/cm3以上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’’處的(de)mn濃(nong)度為(wei)1×1015atoms/cm3以下，上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)a’’與上(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)(dian)b’’的(de)距離為(wei)0.7μm以下。

24、本發明(ming)的方式4涉及一種(zhong)gan外延基(ji)板(ban)(ban)(ban)，其包(bao)含(han)(han)gan基(ji)板(ban)(ban)(ban)、和在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)(shang)(shang)外延生長而成(cheng)的gan緩(huan)沖層(ceng)，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan外延基(ji)板(ban)(ban)(ban)包(bao)含(han)(han)點(dian)(dian)(dian)a’’’和點(dian)(dian)(dian)b’’’，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b’’’位于(yu)(yu)在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a’’’通過且與(yu)[0001]軸(zhou)平行的直(zhi)線上(shang)(shang)(shang)(shang)、并且相對于(yu)(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a’’’在(zai)(zai)[0001]軸(zhou)方向上(shang)(shang)(shang)(shang)存(cun)在(zai)(zai)，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a’’’存(cun)在(zai)(zai)于(yu)(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan基(ji)板(ban)(ban)(ban)中或上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩(huan)沖層(ceng)中，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b’’’存(cun)在(zai)(zai)于(yu)(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩(huan)沖層(ceng)中，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a’’’處的mn濃度為(wei)1×1017atoms/cm3以上(shang)(shang)(shang)(shang)，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b’’’處的mn濃度為(wei)1×1016atoms/cm3以下(xia)，上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a’’’與(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b’’’的距離為(wei)0.4μm以下(xia)。

25、本發明的方(fang)式5涉及方(fang)式1或方(fang)式2的gan外(wai)延基(ji)板(ban)，其中(zhong)，上(shang)述[mn]a或上(shang)述[mn]a’為(wei)1×1017atoms/cm3以上(shang)。

26、本發明的(de)方(fang)(fang)式6涉及方(fang)(fang)式1~方(fang)(fang)式4中的(de)任一方(fang)(fang)式的(de)gan外延基板(ban)，其中，上(shang)(shang)(shang)述(shu)點a、上(shang)(shang)(shang)述(shu)點a’、上(shang)(shang)(shang)述(shu)點a’’或上(shang)(shang)(shang)述(shu)點a’’’存在于上(shang)(shang)(shang)述(shu)gan基板(ban)中。

27、本(ben)發明(ming)的(de)方(fang)(fang)式7涉及方(fang)(fang)式1~方(fang)(fang)式6中的(de)任一方(fang)(fang)式的(de)gan外延基板，其中，上(shang)(shang)述(shu)gan緩沖(chong)層(ceng)包含(han)c濃度為1×1016atoms/cm3以上(shang)(shang)的(de)含(han)c區(qu)域，上(shang)(shang)述(shu)點(dian)b、上(shang)(shang)述(shu)點(dian)b’、上(shang)(shang)述(shu)點(dian)b’’或上(shang)(shang)述(shu)點(dian)b’’’存在于(yu)上(shang)(shang)述(shu)含(han)c區(qu)域中。

28、本發明的方(fang)式8涉及方(fang)式1~方(fang)式7中的任(ren)一(yi)方(fang)式的gan外延基(ji)板(ban)，其中，上述(shu)gan基(ji)板(ban)及上述(shu)gan緩沖層(ceng)中的至少(shao)一(yi)者(zhe)包含摻(chan)雜有mn的mn摻(chan)雜層(ceng)。

29、本(ben)發(fa)明的(de)方式(shi)9涉及方式(shi)1~方式(shi)8中(zhong)的(de)任一方式(shi)的(de)gan外延基(ji)(ji)板(ban)(ban)，其中(zhong)，上述(shu)(shu)gan基(ji)(ji)板(ban)(ban)包含摻(chan)雜有mn的(de)mn摻(chan)雜層(ceng)，上述(shu)(shu)點(dian)(dian)a、上述(shu)(shu)點(dian)(dian)a’、上述(shu)(shu)點(dian)(dian)a’’或上述(shu)(shu)點(dian)(dian)a’’’存在于(yu)上述(shu)(shu)mn摻(chan)雜層(ceng)中(zhong)。

30、本(ben)發明(ming)的(de)方(fang)(fang)式(shi)10涉及方(fang)(fang)式(shi)7~方(fang)(fang)式(shi)9中的(de)任一方(fang)(fang)式(shi)的(de)gan外延基板，其中，上(shang)述gan緩沖層(ceng)(ceng)中，相對于上(shang)述含c區(qu)域(yu)在[0001]軸(zhou)方(fang)(fang)向上(shang)具(ju)有i-gan層(ceng)(ceng)。

31、本發明的方(fang)(fang)式11涉及(ji)方(fang)(fang)式1~方(fang)(fang)式10中(zhong)的任一方(fang)(fang)式的gan外延(yan)基(ji)板(ban)，其中(zhong)，在上(shang)述gan緩沖層上(shang)進一步具(ju)有氮(dan)化物(wu)半導體阻隔層。

32、另外，本發(fa)明的第二(er)方式的主旨如(ru)下所述。

33、本發明的(de)方(fang)(fang)式(shi)12涉及(ji)一種(zhong)gan外延基(ji)板(ban)，其(qi)包含(han)gan基(ji)板(ban)、和在上(shang)述gan基(ji)板(ban)上(shang)外延生長而(er)成的(de)gan緩(huan)沖(chong)(chong)層(ceng)(ceng)，上(shang)述gan基(ji)板(ban)及(ji)上(shang)述gan緩(huan)沖(chong)(chong)層(ceng)(ceng)中的(de)至少一者包含(han)摻(chan)雜有mn的(de)mn摻(chan)雜層(ceng)(ceng)，上(shang)述gan緩(huan)沖(chong)(chong)層(ceng)(ceng)包含(han)含(han)c層(ceng)(ceng)，上(shang)述含(han)c層(ceng)(ceng)相對(dui)于上(shang)述mn摻(chan)雜層(ceng)(ceng)存(cun)在于[0001]軸方(fang)(fang)向上(shang)、并且(qie)c濃度為(wei)1×1016atoms/cm3以上(shang)。

34、本(ben)發(fa)明(ming)的方(fang)式13涉(she)及方(fang)式12的gan外延基板，其中，上述gan基板包含(han)上述mn摻雜層。

35、本發明(ming)的方式14涉及(ji)方式12或方式13的gan外延基板，其(qi)中，上(shang)述mn摻(chan)雜層的mn濃(nong)度為(wei)1×1017atoms/cm3以(yi)上(shang)。

36、本發(fa)明(ming)的方式15涉及方式12~方式14中(zhong)的任一方式的gan外延基板，其中(zhong)，上述含(han)c層是摻雜有c的層。

37、本(ben)發明的(de)方(fang)式16涉及(ji)方(fang)式12~方(fang)式15中的(de)任(ren)一方(fang)式的(de)gan外延基板(ban)，其中，上述含c層的(de)c濃度小于1×1018atoms/cm3。

38、本發明的(de)(de)方式(shi)17涉及(ji)方式(shi)12~方式(shi)16中的(de)(de)任一方式(shi)的(de)(de)gan外延(yan)基板(ban)，其中，上述gan緩沖層中的(de)(de)上述含c層中、或者相對(dui)于上述含c層在[0001]軸方向上存在的(de)(de)gan區域的(de)(de)mn濃度(du)小于1×1017atoms/cm3。

39、本(ben)發明的(de)方(fang)式(shi)18涉及方(fang)式(shi)17的(de)gan外(wai)延基板，其中，上述gan區域的(de)mn濃度(du)為1×1016atoms/cm3以下。

40、本(ben)發明的方(fang)式(shi)19涉(she)及方(fang)式(shi)12~方(fang)式(shi)18中的任(ren)一方(fang)式(shi)的gan外延基板(ban)，其中，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan基板(ban)或上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩(huan)沖(chong)層包(bao)含(han)點(dian)(dian)(dian)a，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)gan緩(huan)沖(chong)層包(bao)含(han)點(dian)(dian)(dian)b，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b位于(yu)在(zai)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a通過(guo)且與[0001]軸(zhou)平行的直線上(shang)(shang)、并且相對于(yu)上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a在(zai)[0001]軸(zhou)方(fang)向上(shang)(shang)存在(zai)，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b處的mn濃度(du)[mn]b與上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a處的mn濃度(du)[mn]a之比(bi)([mn]b/[mn]a)為(wei)1/100，上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)a與上(shang)(shang)述(shu)(shu)(shu)點(dian)(dian)(dian)b的距離(li)為(wei)0.7μm以下。

41、本發明的(de)方式(shi)20涉(she)及方式(shi)12~方式(shi)19中(zhong)(zhong)的(de)任一方式(shi)的(de)gan外延(yan)基板，其中(zhong)(zhong)，上述gan緩沖層中(zhong)(zhong)，相對于上述含c層在[0001]軸(zhou)方向(xiang)上具有i-gan層。

42、本發明(ming)的方(fang)(fang)式21涉及方(fang)(fang)式12~方(fang)(fang)式20中的任一方(fang)(fang)式的gan外延基(ji)板，其中，在上述gan緩沖層上進一步具有氮化物半導體阻隔層。

43、發明的效果

44、本實施方式的(de)(de)gan外延基(ji)(ji)板(ban)可抑制(zhi)(zhi)mn擴(kuo)散至有意地進(jin)行了高電阻化的(de)(de)gan基(ji)(ji)板(ban)或gan緩(huan)沖層以外的(de)(de)區域，并且器(qi)件的(de)(de)設計自由度、制(zhi)(zhi)造(zao)成本也良好。因此，作為用于gan-hemt這樣的(de)(de)臥式器(qi)件結構的(de)(de)氮化物半導體器(qi)件的(de)(de)基(ji)(ji)板(ban)是非常適宜的(de)(de)。