Auf Galliumnitrid basierende Vorrichtungen und Herstellungsverfahren

Eine Halbleiterstruktur, die folgendes aufweist: (a) ein Siliziumsubstrat; (b) eine Aluminiumschicht direkt über einer Oberfläche des Substrats liegend; (c) eine polykristalline Kernbildungsschicht aus einem Nitridhalbleiter direkt über der Aluminiumschicht liegend; (d) eine Pufferstruktur einschließlich einer oder mehrerer Supergitter über der Kernbildungsschicht liegend, wobei jedes der Supergitter eine Vielzahl von auf Nitrid basierenden Halbleitern unterschiedlicher Zusammensetzungen aufweist; und (e) eine operative oder Betriebsstruktur aus einem oder mehreren auf Galliumnitrid basierenden Halbleitern, die über der erwähnten Pufferstruktur liegen. A nitride semiconductor is grown on a silicon substrate by depositing a few mono-layers of aluminum to protect the silicon substrate from ammonia used during the growth process, and then forming a nucleation layer from aluminum nitride and a buffer structure including multiple superlattices of AlRGa(1-R)N semiconductors having different compositions and an intermediate layer of GaN or other Ga-rich nitride semiconductor. The resulting structure has superior crystal quality. The silicon substrate used in epitaxial growth is removed before completion of the device so as to provide superior electrical properties in devices such as high-electron mobility transistors.