【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及半导体器件领域，更具体地，涉及一种构件(例如，半导体结构)、一种制造该构件的方法以及一种包括该构件的晶体管(例如，场效应晶体管)。
技术介绍
1、通常，半导体器件基于硅(si)、锗(ge)等半导体材料的电子特性，以实现其功能。半导体器件通常使用传统硅基半导体技术作为单个器件或集成电路(integratedcircuit，ic)器件制造。然而，传统硅基半导体技术在导通电阻与击穿电压方面存在一定的限制。存在一种超级结概念，该超级结概念已经被广泛证明并应用于传统硅基半导体技术，以克服这些限制。在该超级结概念中，在半导体器件的漂移区添加p型掺杂垂直条纹，从而形成新的pn结。由于相邻pn结的横向耗尽，该超级结概念可以在半导体器件中实现平坦的电场分布。由于电场分布平坦，该超级结概念表现出高得多的掺杂分布，并且可降低最小可实现导通电阻。
2、目前，人们致力于开发一种可能取代传统硅技术(或si基场效应晶体管(field-effect transistor，fet))的替代技术，例如，通过开发基于宽带隙(wide bandgap，wbg)半导体材料的技术。与传统硅基半导体技术相比，宽带隙半导体材料在器件级和系统级都提供了部分改进的性能。例如，传统增强型氮化镓(gan)基功率fet(或mosfet)已经被半导体制造商用于各种商业产品。传统增强型gan基功率fet利用p型掺杂gan常闭概念。p型掺杂gan功率晶体管包括薄的氮化铝镓(algan)阻挡层，该阻挡层生长在gan缓冲层上，以便在algan/gan界面处产生二维
3、因此，根据上述讨论，需要克服与传统p型掺杂gan功率晶体管相关联的上述缺点。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种构件(例如，半导体结构)、一种制造所述构件的方法以及一种包括所述构件的晶体管(例如，场效应晶体管)。本专利技术提供了一种方案，以解决关于如何独立控制传统p型掺杂gan功率晶体管的阈值电压和二维电子气(two-dimensional electrongas，2deg)特性，以及如何使传统p型掺杂gan功率晶体管充分免受表面效应影响的问题。本专利技术的目的在于提供一种至少部分地克服现有技术中遇到的问题的方案，并提供一种改进的构件(例如，半导体结构)、一种制造所述构件的方法以及一种包括具有可调阈值电压的所述构件的晶体管(例如，场效应晶体管)。
2、本专利技术的一个或多个目的是通过所附独立权利要求中提供的方案实现的。本专利技术的有利实现方式在从属权利要求中进一步定义。
3、在一个方面，本专利技术提供了一种包括缓冲层的构件，所述缓冲层包括氮化镓(gan)。所述构件的特征在于，所述构件还包括：源极层，布置在所述缓冲层的顶部，所述源极层包括n型掺杂gan。所述构件还包括：第一阻挡层，包括布置在所述缓冲层上方的al-gan；第一栅极层，包括布置在所述第一阻挡层上方的p型掺杂gan；其中，所述第一阻挡层和所述第一栅极层在一侧邻近所述源极层布置。所述构件还包括：第二阻挡层，包括布置在所述缓冲层上方的al-gan；第二栅极层，包括布置在所述第二阻挡层上方的p型掺杂gan；其中，所述第二阻挡层和所述第二栅极层在另一侧邻近所述源极层布置。
4、所述构件可以独立优化半导体器件(例如，功率晶体管)的二维电子气(two-dimensional electron gas，2deg)特性和阈值电压(vth)。此外，所述构件表现出高度免受动态效应(或表面效应)影响。所述构件对所述第一阻挡层和所述第二阻挡层中的每一个的厚度和浓度不那么敏感。所述构件允许高2deg密度以提高导通电阻。然而，所述导通电阻和所述阈值电压可以独立控制。
5、在一种实现方式中，一个或多个漏极(d)接触件布置在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层中的至少一个上；一个或多个栅极(g)接触件布置在所述第一栅极层和所述第二栅极层中的至少一个上；源极(s)接触件布置在所述源极层上。
6、所述一个或多个漏极(d)接触件、所述一个或多个栅极(g)接触件和所述源极(s)接触件中的每一个被布置用于电场管理。
7、在另一种实现方式中，所述源极层布置在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层以及所述第一栅极层和所述第二栅极层中的空穴中；其中，所述源极层夹在所述第一阻挡层与所述第二阻挡层之间以及在所述第一栅极层与所述第二栅极层之间。
8、所述源极层布置在所述第一阻挡层和所述第二阻挡层以及所述第一栅极层和所述第二栅极层中的所述空穴中，以便改善所述构件的电气特性，从而进一步改善包括所述构件的半导体器件的电气特性。
9、在另一种实现方式中，所述空穴形成在原始阻挡层和原始栅极层、所述第一阻挡层和所述第二阻挡层以及所述第一栅极层和所述第二栅极层中；其中，所述源极层是所述空穴中的n型掺杂gan再生长体。
10、通过使用所述源极层作为所述空穴中的所述n型掺杂gan再生长体，提高半导体器件的导通电阻及其总体击穿能力。
11、在另一种实现方式中，所述构件包括：所述构件的第一部分，所述第一部分被布置为在运行中使电流沿垂直方向流经所述第一部分；所述构件的第二部分，所述第二部分被布置为在运行中使电流沿横向方向流经所述第二部分；其中，所述构件的阈值电压取决于所述第一部分。
12、所述构件表现出传统gan横向技术的优点以及由于所述第一部分和所述第二部分的存在而产生的垂直器件结构的益处。
13、在另一种实现方式中，所述构件的所述第一部分包括所述第一栅极层的一部分和所述源极层；所述构件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包括缓冲层(102)的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述缓冲层(102)包括GaN，所述构件(100、300A、300B)还包括：
2.根据权利要求1所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述源极层(104)布置在所述第一阻挡层(106A)和所述第二阻挡层(106B)以及所述第一栅极层(108A)和所述第二栅极层(108B)中的空穴(208)中；其中，所述源极层(104)夹在所述第一阻挡层(106A)与所述第二阻挡层(106B)之间以及在所述第一栅极层(108A)与所述第二栅极层(108B)之间。
4.根据权利要求3所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述空穴(208)形成在原始阻挡层(202)和原始栅极层(204)、所述第一阻挡层(106A)和所述第二阻挡层(106B)以及所述第一栅极层(108A)和所述第二栅极层(108B)中；其中，所述源极层(104)是所述空穴(208)中的n型掺杂GaN再生长体。p>
5.根据上述权利要求中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述构件(100、300A、300B)包括：
6.根据权利要求5所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述构件(100、300A、300B)的所述第一部分(116A)包括所述第一栅极层(108A)的一部分和所述源极层(104)；所述构件(100、300A、300B)的所述第二部分(116B)包括所述第一栅极层(108A)的其余部分和所述第一阻挡层(106A)。
7.根据权利要求6所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述构件(100、300A、300B)的所述第一部分(116A)还包括所述第二栅极层(108B)的一部分；所述构件(100、300A、300B)的所述第二部分(116B)还包括所述第二栅极层(108B)的其余部分和所述第二阻挡层(106B)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述源极层(104)在所述第一横向方向上的所述第一长度在0.2μm至5μm的范围内。
10.根据权利要求8或9所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述源极层(104)在所述第二横向方向上的所述长度在0.2μm至5μm的范围内。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，任一栅极层在所述第一横向方向上的所述第一长度在0.2μm至5μm的范围内。
12.根据权利要求11所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述栅极层中的至少一个在所述第一横向方向上具有第二长度，所述第二长度是从所述源极层(104)测量的；其中，在所述第一横向方向上的所述第二长度在0.2μm至5μm的范围内。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，任一栅极层在所述第二横向方向上的所述长度在0.2μm至5μm的范围内。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，任一阻挡层在所述第一横向方向上的所述第一长度在1μm至20μm的范围内。
15.根据权利要求14所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述阻挡层中的至少一个在所述第一横向方向上具有第二长度，所述第二长度是从所述源极层(104)测量的；其中，在所述第一横向方向上的所述第二长度在1μm至20μm的范围内。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，任一阻挡层在所述第二横向方向上的所述长度在1μm至20μm的范围内。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述源极层(104)的高度在0.1μm至5μm的范围内。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，任一栅极层的高度在0.1μm至5μm的范围内。
19.根据权利要求8至18中任一项所述的构件(100、300A、300B)，其特征在于，所述源极层(104)的浓度在1e16cm-3至5e18cm-3的范围内。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的构件(1...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种包括缓冲层(102)的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述缓冲层(102)包括gan，所述构件(100、300a、300b)还包括：
2.根据权利要求1所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述源极层(104)布置在所述第一阻挡层(106a)和所述第二阻挡层(106b)以及所述第一栅极层(108a)和所述第二栅极层(108b)中的空穴(208)中；其中，所述源极层(104)夹在所述第一阻挡层(106a)与所述第二阻挡层(106b)之间以及在所述第一栅极层(108a)与所述第二栅极层(108b)之间。
4.根据权利要求3所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述空穴(208)形成在原始阻挡层(202)和原始栅极层(204)、所述第一阻挡层(106a)和所述第二阻挡层(106b)以及所述第一栅极层(108a)和所述第二栅极层(108b)中；其中，所述源极层(104)是所述空穴(208)中的n型掺杂gan再生长体。
5.根据上述权利要求中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述构件(100、300a、300b)包括：
6.根据权利要求5所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述构件(100、300a、300b)的所述第一部分(116a)包括所述第一栅极层(108a)的一部分和所述源极层(104)；所述构件(100、300a、300b)的所述第二部分(116b)包括所述第一栅极层(108a)的其余部分和所述第一阻挡层(106a)。
7.根据权利要求6所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述构件(100、300a、300b)的所述第一部分(116a)还包括所述第二栅极层(108b)的一部分；所述构件(100、300a、300b)的所述第二部分(116b)还包括所述第二栅极层(108b)的其余部分和所述第二阻挡层(106b)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述源极层(104)在所述第一横向方向上的所述第一长度在0.2μm至5μm的范围内。
10.根据权利要求8或9所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述源极层(104)在所述第二横向方向上的所述长度在0.2μm至5μm的范围内。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，任一栅极层在所述第一横向方向上的所述第一长度在0.2μm至5μm的范围内。
12.根据权利要求11所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述栅极层中的至少一个在所述第一横向方向上具有第二长度，所述第二长度是从所述源极层(104)测量的；其中，在所述第一横向方向上的所述第二长度在0.2μm至5μm的范围内。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，任一栅极层在所述第二横向方向上的所述长度在0.2μm至5μm的范围内。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，任一阻挡层在所述第一横向方向上的所述第一长度在1μm至20μm的范围内。
15.根据权利要求14所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，所述阻挡层中的至少一个在所述第一横向方向上具有第二长度，所述第二长度是从所述源极层(104)测量的；其中，在所述第一横向方向上的所述第二长度在1μm至20μm的范围内。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的构件(100、300a、300b)，其特征在于，任一阻...
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