III族氮化物双向器件制造技术

本文公开了III族氮化物双向器件的各个实施方式。这种双向器件包括衬底、位于衬底之上的背部沟道层以及位于背部沟道层之上的器件沟道层和器件势垒层。器件沟道层和器件势垒层被配置为产生器件二维电子气(2DEG)。此外，III族氮化物双向器件包括形成在器件势垒层之上的相应第一耗尽部分和第二耗尽部分上的第一栅极和第二栅极。III族氮化物双向器件还包括位于背部沟道层和器件沟道层之间的背部势垒。III族氮化物双向器件的背部沟道层的极化基本等于器件沟道层的极化。

【技术实现步骤摘要】
III族氮化物双向器件
本申请涉及半导体技术，更具体地涉及III族氮化物双向器件。
技术介绍
I.定义如本文所使用的，术语“III族氮化物”或“III-N”表示如下化合物半导体，其包括氮和至少一个III族元素，诸如铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和硼(B)，并且例如包括但不限于其任何合金，诸如氮化铝镓(AlxGa1-xN)、氮化铟镓(InyGa1-yN)、氮化铝铟镓(AlxInyGa1-x-yN)、氮化镓砷磷(GaAsaPbN1-a-b)、氮化铝铟镓砷磷(AlxINyGa(1-x-y)AsaPbN(1-a-b))。III-N通常还表示任何极性，包括但不限于Ga极化、N极化、半极化或非极化的晶向。III-N材料还可以包括纤维锌矿、闪锌矿或混合多型体，并且可以包括单晶、单晶体、多晶或非晶结构。如本文所使用的，氮化镓或GaN表示III-N化合物半导体，其中III族元素包括一些或大量的镓，但是还可以包括除镓之外的其他III族元素。此外，如本文所使用的，术语“IV族”表示包括至少一个IV族元素(诸如硅(Si)、锗(Ge)和碳(C))的半导体，并且例如还可以包括化合物半导体，诸如硅锗(SiGe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种III族氮化物双向器件，包括：衬底；背部沟道层，位于所述衬底之上；器件沟道层和器件势垒层，位于所述背部沟道层之上，所述器件沟道层和所述器件势垒层被配置为产生器件二维电子气(2DEG)；第一栅极和第二栅极，形成在位于所述器件势垒层之上的相应的第一耗尽部分和第二耗尽部分上；背部势垒，位于所述背部沟道层与所述器件沟道层之间；其中，所述背部沟道层的极化基本等于所述器件沟道层的极化。

【技术特征摘要】
2015.11.02 US 14/929,8561.一种III族氮化物双向器件，包括：衬底；背部沟道层，位于所述衬底之上；器件沟道层和器件势垒层，位于所述背部沟道层之上，所述器件沟道层和所述器件势垒层被配置为产生器件二维电子气(2DEG)；第一栅极和第二栅极，形成在位于所述器件势垒层之上的相应的第一耗尽部分和第二耗尽部分上；背部势垒，位于所述背部沟道层与所述器件沟道层之间；其中，所述背部沟道层的极化基本等于所述器件沟道层的极化。2.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述III族氮化物双向器件是增强模式的常关型双向晶体管。3.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述第一栅极和所述第二栅极与相应的所述第一耗尽部分和所述第二耗尽部分进行欧姆接触。4.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述第一栅极和所述第二栅极与相应的所述第一耗尽部分和所述第二耗尽部分进行肖特基接触。5.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述背部势垒产生以下中的至少一种：在所述背部沟道层中的背部2DEG和在所述器件沟道层中的二维空穴气(2DHG)。6.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述背部势垒的顶表面处的铝浓度基本等于所述背部势垒的底表面处的铝浓度。7.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述背部势垒的顶表面处的铝浓度小于或大于所述背部势垒的底表面处的铝浓度。8.根据权利要求1所述的III族氮化物双向器件，其中，所述背部势垒包括多个III族氮化物层，并且其中所述背部势垒的邻接层具有不同的相应铝浓度。9.根据权利要求8所述的III族氮化物双向器件，其中，所述多个III族氮化物层的底层具有的厚度显著大于或显著小于所述多个III族氮化物层的顶层的厚度。10.一种III族氮化物双向器件，包括：衬底；氮化镓(GaN)背部沟道层，位于所述衬底之上；GaN器件沟道层和AlGaN器件势垒层，位于所述GaN背部沟道层之上，所述GaN器件沟道层和所述AlGaN器件势垒层被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·普雷科托，O·黑伯伦，C·奥斯特梅尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT