具有可调阈值电压的高电子迁移率晶体管制造技术

一种高电子迁移率晶体管包括：一组电极，诸如源极(110)、漏极(120)、顶栅极(130)和侧栅极(140，150)；并且包括具有在源极和漏极之间延伸的鳍的半导体结构。顶栅极布置在鳍的顶部上，并且侧栅极距顶栅极一定距离而布置在鳍的侧壁上。半导体结构包括位于顶栅极下方的覆盖层(101)和布置在覆盖层下方以用于提供导电性的沟道层(102)。覆盖层包括氮化物基半导体材料，以使异质结能够在源极和漏极之间形成载流子沟道。

High electron mobility transistor with adjustable threshold voltage

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调阈值电压的高电子迁移率晶体管
本专利技术总体上涉及诸如高电子迁移率晶体管之类的半导体器件。
技术介绍
随着无线通信市场的近期兴起以及功率应用的稳定但持续的发展，微波晶体管在人类活动的许多方面正发挥着至关重要的作用。对微波晶体管性能的要求正在变得越来越高。在个人移动通信应用中，下一代手机需要更宽的带宽和提高的效率。卫星通信和TV广播的发展要求放大器以更高频率(从C波段到Ku波段，再到Ka波段)和更大功率操作，以减小终端用户的天线尺寸。由于速度或数据传输速率的不断增加，对宽带无线互联网连接也有相同的要求。由于这些需求，对基于Si/SiGe、GaAs、SiC和GaN的高性能微波晶体管和放大器的开发进行了大量投资。约翰逊品质因数(JM)仅基于材料特性给出了功率-频率极限，并且可以用于比较用于高频率和大功率应用的不同材料。对大功率和高频率的要求需要基于具有高击穿电压和高电子速度二者的半导体材料的晶体管。从这一点出发，具有较高JM的宽带隙材料(诸如GaN和SiC)是优选的。因为最终的击穿电场是带间碰撞电离所需的电场，所以宽带隙产生更高的击穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电子迁移率晶体管，该高电子迁移率晶体管包括：/n一组电极，所述一组电极包括源极、漏极、顶栅极和侧栅极；以及/n半导体结构，该半导体结构具有在所述源极和所述漏极之间延伸的鳍，其中，所述顶栅极布置在所述鳍的顶部上，其中，所述侧栅极距所述顶栅极一定距离布置在所述鳍的侧壁上，其中，所述半导体结构包括位于所述顶栅极下方的覆盖层和布置在所述覆盖层下方以用于提供导电性的沟道层，其中，所述覆盖层包括氮化物基半导体材料，以使异质结构能够在所述源极和所述漏极之间形成载流子沟道。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171017 US 15/785,5961.一种高电子迁移率晶体管，该高电子迁移率晶体管包括：
一组电极，所述一组电极包括源极、漏极、顶栅极和侧栅极；以及
半导体结构，该半导体结构具有在所述源极和所述漏极之间延伸的鳍，其中，所述顶栅极布置在所述鳍的顶部上，其中，所述侧栅极距所述顶栅极一定距离布置在所述鳍的侧壁上，其中，所述半导体结构包括位于所述顶栅极下方的覆盖层和布置在所述覆盖层下方以用于提供导电性的沟道层，其中，所述覆盖层包括氮化物基半导体材料，以使异质结构能够在所述源极和所述漏极之间形成载流子沟道。


2.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述晶体管包括布置在所述鳍的相对侧壁上的两个栅极。


3.根据权利要求2所述的晶体管，其中，所述侧栅极由半导体材料制成。


4.根据权利要求3所述的晶体管，其中，所述侧栅极的所述半导体材料是p掺杂半导体。


5.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述侧栅极具有L形，其中，所述L形的第一腿部布置在所述鳍的所述侧壁上，并且其中，所述L形的第二腿部基本垂直于所述第一腿部。


6.根据权利要求1所述的晶体管，该晶体管还包括：
介电层，该介电层被布置在所述顶栅极与所述鳍的顶表面之间、或者在所述侧栅极与所述鳍的所述侧壁之间、或者这两个位置的组合。


7.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述一个或更多个半导体结构包括AlxInyGa1-x-yN。


8.根据权利要求1所述的晶体管，其中，相对于所述源极施加到所述顶栅极的电压调制所述源极与所述漏极之间的载流子沟道的导电率，并且其中，相对于所述源极施加到所述侧栅极的电压调制所述晶体管的阈值电压。


9.根据权利要求8所述的晶体管，其中，施加到所述侧栅极的电压为负，以使所述阈值电压相对于所述源极朝向正域移动。


10.根据权利要求9所述的晶体管，其中，施加到所述侧栅极的负电压的绝对值与所述晶体管的线性度成比例。


11.根据权利要求8所述的晶体管，其中，施加到所述侧栅极的电压为正，以使所述阈值电压相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤好，N·乔杜里，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP