半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体结构及其制备方法。该半导体结构可以包括：衬底；形成于衬底上的外延结构，包括依次堆叠的至少一组异质结结构；每一组异质结结构包括沟道层和势垒层，且势垒层设于沟道层面向衬底的一侧；每一组异质结结构的势垒层对应于栅极区域的部分被去除形成悬空区；栅极，位于栅极区域上，并填充悬空区，且环绕沟道层。源极和漏极分别设于栅极的两侧。栅极通过异质结结构中势垒层设置的悬空区对异质结结构进行全方位环绕，极大程度上提高了栅极对异质结结构中载流子的控制能力，因而可以大幅提高半导体结构的击穿电压且降低漏电问题，并可提高半导体结构的效率和线性度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

1、氮化镓(gan)是第三代宽禁带半导体的代表，正受到人们的广泛关注，其优越的性能主要表现在：具有高电子迁移率、高的二维电子气(2deg)浓度。另外，氮化镓(gan)材料化学性质稳定、耐高温、抗腐蚀，在高频、大功率、抗辐射应用领域具有先天优势。

2、平面型器件中，电流是在异质结结构形成的量子阱内沿平面流动的。器件在反向偏置条件下，电场的分布通常是不均匀的，一般而言会在栅极边缘或漏极边缘处产生严重的电场集中，且该处的电场会随着反向电压的增加快速增加，当达到临界击穿场强时，器件被击穿。

3、高的击穿电压意味着器件工作的电压范围更大，能够获得更高的功率密度，并且器件的可靠性更高。因此如何提高器件的击穿电压是电子器件研究人员重点关注的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，以提高击穿电压。

2、根据本专利技术的第一方面，提供一种半导体结构，包括：

<p>3、衬底结构；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述悬空区(3)在平行于所述衬底结构(1)的方向上贯穿所述势垒层(202)；或者所述悬空区(3)在平行于所述衬底结构(1)的方向上部分贯穿所述势垒层(202)。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述悬空区(3)靠近所述沟道层(201)的一侧位于所述势垒层(202)、所述势垒层(202)和所述沟道层(201)的界面处或者所述沟道层(201)。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述沟道层(201)和所述势垒层(202)的材料为Ⅲ族氮化物材...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述悬空区(3)在平行于所述衬底结构(1)的方向上贯穿所述势垒层(202)；或者所述悬空区(3)在平行于所述衬底结构(1)的方向上部分贯穿所述势垒层(202)。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述悬空区(3)靠近所述沟道层(201)的一侧位于所述势垒层(202)、所述势垒层(202)和所述沟道层(201)的界面处或者所述沟道层(201)。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述沟道层(201)和所述势垒层(202)的材料为ⅲ族氮化物材料，且所述沟道层(201)和所述势垒层(202)远离所述衬底结构(1)一侧的表面为n面极性。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，形成于所述衬底结构(1)上的所述外延结构(100)的数量为多个，相互平行且间隔分布。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，多个所述外延结构(100)对应的多个栅极(4)电连接在一起或相互分离；和/或

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述衬底结构(1)为绝缘体上硅、硅、蓝宝石或碳化硅中任意一种。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述衬底结构(1)包括基底以及形成于所述基底上的介质层，所述外延结构(100)键合于所述介质层上。

9.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述沟道层(201)和/或所述势垒层(202)包含n型掺杂层或p型掺杂层。

10.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述源极(5)和所述漏极(6)设于所述外延结构(100)的顶部；

11.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，
申请(专利权)人：苏州晶湛半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：