一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件技术

本发明专利技术实施例公开了一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件，外延结构包括衬底以及位于衬底一侧的半导体层；半导体层至少包括层叠设置于衬底一侧的缓冲层和阻挡层；阻挡层的禁带宽度大于缓冲层的禁带宽度，至少缓冲层以及阻挡层中注入有离子，阻挡层中离子的注入浓度小于缓冲层中离子的注入浓度。应用该外延结构的半导体器件可以在降低漏电的同时，保证电子迁移率。保证电子迁移率。保证电子迁移率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件


[0001]本专利技术实施例涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件的外延结构及其制备方法、半导体器件。

技术介绍

[0002]半导体材料氮化镓由于具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、导热性能好等特点，已经成为半导体领域的研究热点，例如用于制备氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件。
[0003]由于氮化镓晶体中通常含有N型杂质，导致缓冲层电阻率较低，无法有效控制半导体器件的漏电。为解决此问题，现有技术中实现方法主要有两种：一种方法是通过外延生长过程中掺入杂质从而中和N型杂质，但这种方法存在漏极滞后问题导致器件性能降低。第二种方法是在缓冲层进行离子注入从而形成高电阻率区，这种方法可以缓解漏极滞后效应，但注入离子的浓度不足时会导致电阻率降低，而注入离子的浓度较高时会导致二维电子气中的电子迁移率降低，进而对器件性能造成影响。
[0004]因此，如何在实现半导体器件的低漏电的同时，避免电子迁移率降低是亟待解决的问题。

技术实现思路
r/>[0005]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的外延结构，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一侧的半导体层；所述半导体层至少包括层叠设置于所述衬底一侧的缓冲层和阻挡层；所述阻挡层的禁带宽度大于所述缓冲层的禁带宽度，至少所述缓冲层以及所述阻挡层中注入有离子，所述阻挡层中所述离子的注入浓度小于所述缓冲层中所述离子的注入浓度。2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述缓冲层中所述离子的注入浓度C1满足1
×
10
17
cm
‑3≤C1≤5
×
10
18
cm
‑3；所述缓冲层的电阻率ρ1满足105Ω
·
cm≤ρ1≤10
10
Ω
·
cm。3.根据权利要求2所述的外延结构，其特征在于，所述阻挡层中所述离子的注入浓度C2满足1
×
10
15
cm
‑3≤C2≤5
×
10
16
cm
‑3；所述阻挡层的电阻率ρ2满足105Ω
·
cm≤ρ2≤10
10
Ω
·
cm。4.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述半导体层还包括成核层，所述成核层位于所述衬底与所述缓冲层之间；所述成核层中注入有所述离子；所述成核层中所述离子的注入浓度C3满足1
×
10
17
cm
‑3≤C3≤5
×
10
18
cm
‑3；所述成核层的电阻率ρ3满足105Ω
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱洪途，裴轶，张晖，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：