【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体结构元件，该半导体结构元件以垂直的构造方式，或者该半导体结构元具有垂直地间接地上下相叠地布置的两个基于镓的电极以及具有截止层，该截止层用于：在半导体结构元件的、在截止方向上的布线(beschaltung)的情况下，或者在半导体结构元件在截止状态中运行的情况下定位电场的峰或峰值(peak，spitzenwert)。另外，本专利技术涉及一种用于制造相应的半导体结构元件的方法，该半导体结构元件具有垂直地上下相叠地布置的两个基于镓的电极和相应的截止层。
技术介绍
1、对于半导体结构元件、尤其是二极管或者晶体管，氮化镓是优选的材料系统或者衬底材料，因为基于氮化镓的半导体结构元件基本上在导通方向上或者在导通运行状态中具有低电阻(on电阻)，同时在半导体构件的截止状态中具有较高的击穿电压或者击穿场强。原则上，基于氮化镓的半导体结构元件是已知的。另外，在半导体结构元件的构型方面，除了电极的典型的、基本上水平的布置之外，构件的至少两个电极的垂直的上下相叠布置是一种常见的构型替代方案或者设计替代方案，以便可以提供相应微型化的半导体结构元件。
2、另外，在现有技术中，对于基于或者具有由氮化镓制成的衬底的二极管和晶体管并且在至少两个电极垂直地上下相叠布置的情况下，例如在漂移层与通道区域之间的过渡部上的截止层是已知的，该截止层导致产生耗尽层或者空间电荷区，以便在截止状态中可以实现电场的尽可能高的击穿场强并且因此可以在相应高的电压的情况下运行该半导体结构元件。
3、对于衬底材料或者材料系统氮化镓而言，迄今为止
技术实现思路
1、基于氮化镓且具有垂直地上下相叠地布置的两个电极的根据本专利技术的半导体结构元件，具有如下优点：在不具有相应的离子注入的情况下，并且在不具有掺杂离子的相应的引入的情况下，通过极化掺杂可以实现有效地或者总的来说像截止层那样构造的区域，该区域相应地实现截止层的作用并且将在截止方向上的电场的峰值或者最大值转移到漂移层的区域中或者甚至分布到漂移层的区域上，使得半导体结构元件可以以相应高的电压来运行。
2、因此，在上述阐述的背景下，在根据本专利技术的具有垂直地上下相叠地布置的两个电极和由氮化镓制成的衬底的半导体结构元件的情况下设置，设置有屏蔽层，该屏蔽层用于构造空间电荷区，用以在截止运行中或者在截止方向上的、半导体结构元件的布线的情况下屏蔽电场，该屏蔽层除了铝或者铟之外还具有镓和/或氮，并且该屏蔽层在此如此构造或者掺杂，使得至少一个有效地作为p掺杂的半导体起作用的区域构造在有效地作为n掺杂的半导体起作用的区域附近。因此，在不具有昂贵且不利的离子注入的情况下，可以实现极化掺杂，该极化掺杂引起或者实现空间电荷区的构造。
3、以下列举根据本专利技术的半导体结构元件的有利的扩展方案。
4、在有利的第一实施方式中可以设置，屏蔽层具有均匀的p掺杂的氮化铝、氮化铝镓、氮化铟或者氮化镓铟或者由均匀的p掺杂的氮化铝、氮化铝镓、氮化铟或者氮化镓铟形成。所提到的材料可以低效果地集成到基于氮化镓的或者在氮化镓的衬底上的层结构中。另外，p掺杂的材料作为屏蔽层便于以与邻接的n掺杂的区域共同作用的方式构造空间电荷区，该邻接的n掺杂的区域例如是漂移层的n掺杂的区域，优选由n掺杂的氮化镓制成。
5、在另一种有利的实施方式中可以设置，在不添加杂质离子(fremdionen)的情况下，尤其是仅在使用镓和/或氮和铝或者铟的情况下，构造有效地作为p掺杂的半导体起作用的区域。这特别具有如下吸引人的优点：在构造半导体结构元件时，只需要使用非常有限的数量的元素。特别有利地，可以设置，屏蔽层或者有效地作为p掺杂的半导体起作用的区域在层厚度的方向上具有铝含量的或者铟含量的至少一个逐渐的变化。在本专利技术的框架中已经认识到，例如在氮化镓栅格或者氮化镓基体中铝或者铟的浓度的逐渐的变化导致在不同层区域中极化的变化，使得产生具有负极化电荷的区域和邻接的具有正极化电荷的区域。由此，正载流子和负载流子被吸引到具有相应不同的极性的区域中。即，在具有铝含量的或者铟含量的梯度的耗尽层中，屏蔽层在第一部分中有效地像n掺杂的半导体那样起作用，并且在邻接的第二部分中有效地像p掺杂的半导体那样起作用，而不需要进行或者设置用杂质离子进行掺杂。相应地，这种类型的梯度可以以在半导体结构元件中单次(einfach)构造或者多次(mehrfach)构造的方式用作屏蔽层。有效的或者有作用的掺杂可以通过调设铝或者铟的最小含量和/或最大含量以及通过空间梯度来影响或者调设。
6、特别有利地，可以在屏蔽层的框架中构造铝含量的或者铟含量的多次的、尤其是两次的逐渐的变化。这些多次的逐渐的变化不仅可以以间断的方式构造，也可以以不间断的方式构造。铝和铟的相应的梯度和/或最大浓度和最小浓度也可以在具有梯度的单个区域中彼此不同或者选择得不同。由此，可以在漂移区内调制在截止运行中的电场，并且因此可以进一步提高抗电强度。
7、在另一种特别有利的实施方式中可以设置，屏蔽层的延伸尺度在垂直方向上尽可能地接近氮化镓衬底，尤其是以与氮化镓衬底邻接的方式构造。在此，特别有利地，空间电荷区可以以与半导体结构元件的通道具有大的或者甚至最大的间距的方式构造，或者可以以尽可能靠近漏极触点或者漏极电极的方式构造。这同样对在截止运行中的电场的走向具有积极影响，并且因此导致产生如下半导体结构元件：该半导体结构元件可以在较高的电压的情况下运行。另外，屏蔽层的该布置可以在制造方法方面具有有利的影响。
8、另一种有利的实施方式设置，屏蔽层构造晶体管的布置在氮化镓衬底上的漂移层。换言之，这意味着，例如铝含量的或者铟含量的逐渐的变化的区域在层厚度的方向上在晶体管的漂移层的整个层厚度上延伸。由此可以实现在截止状态中在整个漂移层上电场的特别同式样的或者均匀的分布。
9、在用于制造具有垂直地上下相叠地布置的两个基于氮化镓衬底的电极的半导体结构元件的方法的方面，设置：在多个用于在氮化镓衬底上构造、尤其是沉积层序列的方法步骤的情况下，在间接位于垂直地上下相叠地布置的两个电极之间的区域中构造屏蔽层，其中，与镓和/或氮组合地如此沉积和/或掺杂铝或者铟，使得至少一个有效地作为p掺杂的半导体起作用的区域构造在有效地作为n掺杂的半导体起作用的区域附近。
10、由此，极化掺杂可以导致空间电荷区的构造并且因此导致截止层的构造。在该方法的一种特别有利的实施方式中可以设置，为了构造、尤其是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体结构元件、尤其是二极管或者晶体管(100)，所述半导体结构元件具有垂直地上下相叠地布置的两个电极、具有由氮化镓(GaN)制成的衬底(102)、具有屏蔽层(110)，所述屏蔽层用于构造空间电荷区，用以在所述半导体结构元件的、在截止运行中或者在截止方向上的布线的情况下屏蔽电场，
2.根据权利要求1所述的半导体结构元件，
3.根据权利要求1或2所述的半导体结构元件，
4.根据权利要求3所述的半导体结构元件，
5.根据权利要求4所述的半导体结构元件，
6.根据权利要求4或5所述的半导体结构元件，
7.根据权利要求4至6中任一项所述的半导体结构元件，
8.一种用于制造半导体结构元件、尤其是二极管或者晶体管(100)的方法，所述半导体结构元件具有垂直地上下相叠地布置的两个电极(101，109)，所述半导体结构元件根据权利要求1至7中任一项构造，所述方法包括多个用于在氮化镓衬底(102)上构造、尤其是沉积层序列的方法步骤，
9.根据权利要求8所述的方法，
10.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构元件、尤其是二极管或者晶体管(100)，所述半导体结构元件具有垂直地上下相叠地布置的两个电极、具有由氮化镓(gan)制成的衬底(102)、具有屏蔽层(110)，所述屏蔽层用于构造空间电荷区，用以在所述半导体结构元件的、在截止运行中或者在截止方向上的布线的情况下屏蔽电场，
2.根据权利要求1所述的半导体结构元件，
3.根据权利要求1或2所述的半导体结构元件，
4.根据权利要求3所述的半导体结构元件，
5.根据权利要求4所述的半导体结构元件...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·科斯特凯斯库，H·R·阿尔瓦雷斯，J·巴林豪斯，M·阿尔沙赫德，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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