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本发明公开了一种III族氮化物晶体管外延结构。该III族氮化物晶体管外延结构包括衬底以及依次叠层在所述衬底上的成核层,缓冲层,沟道层和势垒层;所述衬底包括多个凹槽结构和位于所述凹槽结构之间的生长窗口;所述成核层位于所述衬底的所述生长窗口;所述缓冲层包括形成在合并区的沿所述生长窗口指向与其相邻的所述凹槽结构的方向外延生长的半极性Ⅲ族氮化物和形成在窗口区的沿与所述衬底所在平面垂直的方向外延生长的所述半极性Ⅲ族氮化物;所述沟道层和所述势垒层均为半极性Ⅲ族氮化物,所述合并区和所述窗口区均延伸到所述沟道层和所述势垒层。该III族氮化物晶体管外延结构有助于实现制备高电子迁移率、低横向漏电的增强型HEMT器件。