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半导体结构、形成方法以及场效应晶体管技术

技术编号:14558032 阅读:395 留言:0更新日期:2017-02-05 12:28
本发明专利技术公开了半导体结构、形成方法以及场效应晶体管。该半导体结构包括:半导体层,所述半导体层上表面的至少一部分是由氮化物半导体晶体形成的非极性面或者半极性面;绝缘层,所述绝缘层形成在所述非极性面或半极性面上,并且所述绝缘层是由选自氮化物以及氮氧化物的至少之一形成的;以及金属层,所述金属层形成在绝缘层远离所述半导体层的表面上。由此,可以在非极性面或半极性面的半导体层表面形成绝缘层,进而可以有效防止半导体层表面形成不稳定的化学键,并改善界面质量,进而可以有效提高该半导体结构的界面性能。

Semiconductor structure, forming method and field effect transistor

The invention discloses a semiconductor structure, a method for forming the same, and a field effect transistor. The semiconductor structure includes a semiconductor layer, wherein the semiconductor layer on the surface of at least a portion of the nitride semiconductor crystal is formed by the non polar surface or semi polar surface; an insulating layer, the insulating layer is formed on the non-polar surface or semi polar surface, and the insulating layer is formed and at least one selected from the group consisting of nitride nitrogen oxide; and a metal layer, the metal layer is formed on the insulating layer from the surface of the semiconductor layer. Thus, in non-polar surface or semi polar surface semiconductor layer formed on the surface of the insulating layer, which can effectively prevent the semiconductor layer formed on the surface of the chemical bond unstable, and improve the quality of the interface, which can effectively improve the interfacial properties of the semiconductor structure.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体技术以及半导体制造领域,具体而言,本专利技术涉及半导体结构、形成半导体结构的方法以及场效应晶体管。
技术介绍
金属-半导体接触势垒场效应晶体管(MESFET)是目前应用较广泛的一种场效应晶体管。然而,作为一种利用肖特基势垒栅极的晶体管,其栅漏电较大。为了解决这一技术问题,通常在栅中加入绝缘层形成金属-绝缘体-半导体场效应晶体管(MISFET),以改善场效应晶体管的漏电。以氮化镓(GaN)为代表的氮化物半导体系列材料(GaN、InGaN、AlGaN、InN以及AlN等)具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等性质和强的抗辐照能力,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景,被广泛地应用于制备各类电子开关以及各类信号放大器。通常,氮化物半导体材料具有密排六方晶体结构,根据晶片表面与晶体c轴之间的相对位置关系,由于自发极化效应,其表面可以分为极性面(垂直于c轴)、非极性面(平行于c轴)以及半极性面(不平行也不垂直于c轴)。例如,以氮化镓为例,{0001

【技术保护点】
一种半导体结构,其特征在于,包括:半导体层,所述半导体层上表面的至少一部分是由氮化物半导体晶体形成的非极性面或者半极性面;绝缘层,所述绝缘层形成在所述非极性面或半极性面上,并且所述绝缘层是由选自氮化物以及氮氧化物的至少之一形成的;以及金属层,所述金属层形成在所述绝缘层远离所述半导体层的表面上。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
半导体层,所述半导体层上表面的至少一部分是由氮化物半导体晶体形成的非极性面
或者半极性面;
绝缘层,所述绝缘层形成在所述非极性面或半极性面上,并且所述绝缘层是由选自氮
化物以及氮氧化物的至少之一形成的;以及
金属层,所述金属层形成在所述绝缘层远离所述半导体层的表面上。
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体层包括至少一个晶体
亚层,所述晶体亚层是由选自GaN晶体、InGaN晶体、AlGaN晶体以及AlN晶体中的至
少之一形成的。
3.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体层为氮化镓晶片或者
氮化铝晶片。
4.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述绝缘层为非晶态。
5.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述绝缘层是由氮化铝或氮氧化
铝形成的。
6.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述绝缘层的厚度为2~100nm。
7.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述绝缘层是通过原子层沉积形
成的。
8.一种金属-绝缘体-半导体场效应晶体管,其特征在于,包含权利要求1~7任一项所
述的半导体结构。
9.一种形成半导体结构的方法,其特征在于,包括:
(1)提供半导体层,所述半导体层上表面的至少一部分是由氮化物半导体晶体形成的
非极性面或者半极性面;
(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:武娴郭磊王敬
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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