增强型III-V族半导体元件与其制造方法技术

一种增强型III

【技术实现步骤摘要】
增强型III
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V族半导体元件与其制造方法


[0001]本专利技术是有关于一种增强型III
‑
V族半导体元件，且特别是有关于一种 良好晶格匹配、高元件崩溃电压且动态电阻晶体管特性佳的增强型III
‑
V族 半导体元件与其制造方法。

技术介绍

[0002]目前具有硅基板的氮化铝镓/氮化镓高速电子迁移率场效晶体管 (AlGaN/GaN HEMT)，因氮化镓有先天的材料优势及特性拥有卓越的载子传 输特性，因此常被应用于微波射频领域以及电源功率转换领域。传统的氮化 铝镓/氮化镓晶体管主要利用其材料特性，使得在异质接面处产生极化电荷， 这些极化电荷吸引电子对在接面处形成高密度的二维电子气，让部分传导带 低于费米能阶，形成常开型元件即当栅极零偏压下时有电流导通，因此在电 路设计上必须额外在栅极金属上施加负偏压才能使元件操作在关闭状态下。
[0003]P型氮化镓(pGaN)晶体管，借由外延时将镁(Mg)掺杂在氮化镓层中并且 通过高温活化的方式形成pGaN层，与氮化铝镓形成P/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强型III
‑
V族半导体元件，包括：一基板(108)；形成于所述基板(108)之上的一缓冲层(107)；形成于所述缓冲层(107)的一GaN的通道层(106)；形成于所述通道层(106)之上的一AlGaN的阻障层(105)；形成于所述阻障层(105)之上的一AlGaN的蚀刻停止层(104A)，其化学组成式为Al
x
Ga
(1
‑
x)
N，其中0.4<＝x<＝0.7，且所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)对应于源极与漏极区域的厚度小于所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)对应于栅极区域的厚度；形成于所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)的栅极区域的一pGaN层(103)；以及分别形成于所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)的源极区域与漏极区域上的一源极(100)与一漏极(101)。2.如权利要求1所述的增强型III
‑
V族半导体元件，其中所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)于栅极区域的厚度为2至10nm，且所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)的蚀刻损耗原厚度为10％至90％。3.如权利要求2所述的增强型III
‑
V族半导体元件，其中所述AlGaN的阻障层(105)的化学组成式为Al
z
Ga1‑
z
N，0.1<＝z<＝0.3，且其厚度为5至30nm。4.如权利要求3所述的增强型III
‑
V族半导体元件，其中所述pGaN层(103)掺杂有Mg，其浓度为10
‑
18
至10
‑
20
，以及所述pGaN层(103)的厚度为60至150nm。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的增强型III
‑
V族半导体元件，还包括：形成于所述基板(108)与所述缓冲层(107)之间的成核层；以及形成所述阻障层(105)与所述AlGaN的蚀刻停止层(104A)之间的覆盖层。6.一种增强型III
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V族半导体元件的制造方法，包括：提供未形成源极、漏极与栅极且具有二维电子气的增强型III
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V族半导体结构，其中所述增强型III
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V族半导体结构的一通道层(106)与一阻障层(105)分别为GaN的通道层(106)与AlGaN的阻障层(105)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱显钦，王祥骏，邱昭玮，何焱腾，
申请(专利权)人：瑞砻科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：