1.一种制造具有平面iii-n半导体层的半导体装置的方法,其包含
提供衬底,其包含晶片(101)、材料与所述晶片不同且具有生长表面(1021)的缓冲层(102)和所述生长表面(1021)上的具有纳米级孔(104)阵列的掩模层(103);
在所述孔中外延生长iii-n材料以形成纳米结构(1010),使得穿线位错远离与所述生长表面正交的生长前沿转移;
在高温t下聚结所述纳米结构的上部以形成连续平面层(1020);
在所述平面层上外延生长iii-n生长层(1030);
其中所述生长层被配置成使得所述生长层的rt与t之间的热膨胀
-在所述生长层中与所述生长表面平行的晶格间距小于所述缓冲层的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距时,大于所述衬底的热膨胀,且
-在所述生长层中与所述生长表面平行的晶格间距大于所述缓冲层的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距时,小于所述衬底的热膨胀。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述生长层的标称晶格常数通过所述生长层中的iii-n材料的组成配置来调适。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中t>所述纳米结构的所述iii-n材料的升华温度。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述生长层(1030)生长至>3μm、5μm、7μm、10μm的厚度,且含有具有改变的组成的其它层。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述纳米结构包含gan。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述生长层包含algan。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述晶片包含蓝宝石。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述生长层包括algan,其中al占iii材料ga和al的>20%。
9.根据前述权利要求1至7中任一权利要求所述的方法,其中所述生长层包括algan,其中al占iii材料ga和al的>45%。
10.根据前述权利要求1至5中任一权利要求所述的方法,其中所述生长层包含ingan。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述晶片包含si或sic。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述纳米结构的所述上部在所述掩模上方0至200nm处开始。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述纳米结构包括通过所述孔生长的纳米线。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中聚结所述纳米结构的所述上部的步骤包括提供氮源的背景流。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述聚结步骤涉及在所述纳米结构之间添加iii-n材料,所述iii-n材料包括的iii材料的量超过由iii材料的源流提供的iii材料的量。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述聚结步骤涉及在无iii-材料的源流的情况下在所述纳米结构之间形成iii-n材料。
17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述纳米结构的所述上部的>90%无穿线位错。至多99%渐近地趋向于无位错。
18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述聚结步骤包括
从所述纳米结构的上端释放iii族材料;
通过从所述释放的iii族材料形成半导体材料而填充所述纳米结构的m平面晶面的上部之间的间距。
19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述聚结步骤包括:
在与所述生长表面相邻的所述m平面晶面的下部处的半导体结构之间留下未用半导体材料填充的空隙。
20.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述孔尺寸为<150nm,和/或相邻孔之间的间距为<2.5μm。
21.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述晶片(101)从rt至t的热膨胀影响所述缓冲层(102)中的内部晶体应变,且使得所述生长表面处的所述晶格间距增加以偏离缓冲材料的松弛晶体的对应增加;
其中跨越相邻孔(104)之间的距离的晶胞数目在所述生长表面处与所述聚结平面层处不同。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述聚结平面层(1020)具有与其在高温t下以缓冲层材料的基本松弛iii-n晶体的标称晶格间距形成相对应的平均晶格间距。
23.一种具有平面iii-n半导体层的半导体装置,其包含
衬底,其包含晶片(101)和材料与所述晶片不同、具有生长表面(1021)的缓冲层(102);
从所述生长表面外延生长的纳米结构(1010)阵列;
由在高温t下聚结所述纳米结构的上部形成的连续平面层(1020);
在所述平面层(1020)上外延生长的生长层(1030);
其中所述生长层(1030)中与所述生长表面平行的晶格间距小于所述缓冲层(102)的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距;且
其中所述生长层被配置成使得所述生长层的rt与t之间的热膨胀大于所述衬底的rt与t之间的热膨胀。
24.根据权利要求22所述的半导体装置,其根据前述权利要求1至22中任一权利要求进一步表征。
25.一种具有平面iii-n半导体层的半导体装置,其包含
衬底,其包含晶片(101)和材料与所述晶片不同、具有生长表面(1021)的缓冲层(102);
从所述生长表面外延生长的纳米结构(1010)阵列;
由在高温t下聚结所述纳米结构的上部形成的连续平面层(1020);
在所述平面层(1020)上外延生长的生长层(1030);
其中所述生长层中与所述生长表面平行的晶格间距大于所述缓冲层(102)的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距;且
其中所述生长层被配置成使得所述生长层的rt与t之间的热膨胀小于所述晶片的rt与t之间的热膨胀。
26.根据权利要求25所述的半导体装置,其根据前述权利要求1至22中任一权利要求进一步表征。
27.根据权利要求23至25中任一权利要求所述的半导体装置,其中跨越相邻孔(104)之间的距离的晶胞数目在所述生长表面处与所述聚结平面层处不同。
28.根据权利要求27所述的半导体装置,其中所述聚结平面层(1020)具有与其在高温t下以缓冲层材料的基本松弛iii-n晶体的标称晶格间距形成相对应的平均晶格间距。
29.一种具有平面iii-n半导体层的半导体装置,其包含
衬底,其包含晶片(101)和与所述晶片的材料不同的缓冲材料的缓冲层(102),所述缓冲层具有生长表面(1021);
从所述生长表面外延生长的纳米结构(1010)阵列;
由在高温t下聚结所述纳米结构的上部形成的连续平面层(1020),其中跨越相邻纳米结构之间的中心距离的晶胞数目在所述生长表面处与所述聚结平面层处不同;
在所述平面层(1020)上外延生长的生长层(1030)。
30.根据权利要求29所述的半导体装置,其中
所述生长层中与所述生长表面平行的晶格间距大于所述缓冲层(102)的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距,且
其中所述生长层被配置成使得所述生长层的rt与t之间的热膨胀小于所述晶片的rt与t之间的热膨胀;或
其中所述生长层(1030)中与所述生长表面平行的晶格间距小于所述缓冲层(102)的所述生长表面处与所述生长表面平行的晶格间距;且
其中所述生长层被配置成使得所述生长层的rt与t之间的热膨胀大于所述衬底的rt与t之间的热膨胀。