基于氮化物的半导体器件制造技术

提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括：基底；设置在基底上的半导体层；以及设置在半导体层上的电极结构，其中，电极结构包括：与半导体层欧姆接触的阴极结构；以及具有与半导体层肖特基接触的肖特基电极和与半导体层欧姆接触的欧姆电极的阳极结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于氮化物的半导体器件，更具体地，涉及能够在低导通电压下执行正向操作并提高反向操作时的耐受电压的基于氮化物的半导体器件。
技术介绍
在半导体器件中，肖特基二极管是利用肖特基接触(其为金属与半导体的结)的器件。作为肖特基二极管，存在使用二维电子气ODEG :2-dimensional electron gas)作为电流移动通道的基于氮化物的半导体器件。基于氮化物的半导体器件具有诸如蓝宝石基板的基底、形成在基底上的外延生长层、形成在外延生长层上的肖特基电极和欧姆电极。通常，肖特基电极用作阳极，而欧姆电极用作阴极。然而，具有上述结构的基于氮化物的半导体肖特基二极管具有满足低导通电压和低关断电流与提高反向操作时的耐受电压之间的折衷关系。因此，在通常的基于氮化物的半导体器件中实施在提高反向操作时的耐受电压的同时降低正向导通电压的技术是十分困难的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够以低导通电压操作的基于氮化物的半导体器件。本专利技术的另一目的是提供一种能够提高反向操作时的耐受电压的基于氮化物的半导体器件。根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括基底；半导体层，被设置在基底上，并且其中产生二维电子气0DEG)；以及电极结构，被设置在半导体层上。其中，电极结构包括第一欧姆电极，与半导体层欧姆接触；第二欧姆电极，与半导体层欧姆接触，并且与第一欧姆电极分隔开；以及肖特基电极单元，与半导体层肖特基接触，并且被设置为与第二欧姆电极相邻，同时暴露第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面。第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面可以与肖特基电极单元的侧面形成共面。肖特基电极单元可以覆盖第二欧姆电极，以选择性地仅暴露第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面。可设置有多个第二欧姆电极，并且可以沿着平行于第一欧姆电极的与肖特基电极单元相对的侧面的方向排成一线地设置第二欧姆电极。可设置有多个第二欧姆电极，并且第二欧姆电极中的每一个可具有岛形横截面。肖特基电极单元可被形成为使得其与第一欧姆电极相对的侧面具有凹凸结构，并且第二欧姆电极可具有被插入至凹凸结构的凹部中的结构。根据本专利技术的另一示例性实施方式，提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括基底；半导体层，被设置在基底上；以及电极结构，被设置在半导体层上。其中，电极结构包括阴极结构，与半导体层欧姆接触；以及阳极结构，具有与半导体层肖特基接触的肖特基电极以及与半导体层欧姆接触的欧姆电极，其中，肖特基电极被设置为与欧姆电极相邻，同时暴露欧姆电极的与阴极结构相对的侧面。欧姆电极可降低阳极结构的导通电压。肖特基电极的与阴极结构相对的侧面可与欧姆电极的侧面形成共面。欧姆电极可被肖特基电极覆盖。可设置有多个欧姆电极，并且欧姆电极可被设置为排成一线，以根据肖特基电极的预定间隔隔开。肖特基电极可被设置为在欧姆电极的侧部与欧姆电极相邻。肖特基电极可被设置在半导体层的中央区域，阴极结构可被设置为围绕肖特基电极，并且欧姆电极可被设置为沿着肖特基电极的边缘区域以预定间隔隔开。肖特基电极可被形成为使得其与阴极结构相对的侧面具有凹凸结构，并且欧姆电极可具有其被插入凹凸结构的凹部中的结构。基底可以是硅基板、碳化硅基板、蓝宝石基板中的至少任意一种。半导体层可包括下部氮化物层，使用基底作为籽晶层(seed layer)并且生长在基底上；以及上部氮化物层，使用下部氮化物层作为籽晶层而形成在下部氮化物层上，并且具有比下部氮化物层的能量带隙宽的能量带隙，其中，在下部氮化物层与上部氮化物层之间产生二维电子气ODEG)。附图说明图1是示出根据本专利技术示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的平面图；图2是沿图1中的线1-1’的截面视图；图3是沿图1中的线11-11’的截面视图；图4A至图4D是用于解释根据本专利技术的示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的详细操作过程的示图。图5是示出根据本专利技术示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的变形例的平面图；图6是沿图5中的线III-III’的截面视图；图7是示出根据本专利技术示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的另一变形例的平面图；以及图8是沿图7中的线IV-IV’的截面视图。具体实施方式参照附图，根据对实施方式的以下说明，本专利技术的各种优点和特征以及实现它们的方法将变得显而易见。然而，可以以多种不同形式对本专利技术进行变形，而不应限于文中所阐述的实施方式。可以提供这些实施方式以使本公开彻底而且完整，并且向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。在本申请文件全文中，相似的参考标号表示相似的元件。本申请文件中使用的术语是为了解释实施方式而不是限制本专利技术。除非明确描述为相反的，否则在本申请文件中，单数形式包括复数形式。词语“包括(comprise)”以及变体如“包括(comprises) ”或者“包括(comprising) ”应被理解为表示包含所声称的要素(constituents)、步骤、操作和/或元件，而不排除任何其他要素、步骤、操作和/或元件。下文中，将参照附图描述根据本专利技术示例性实施方式的半导体器件及其制造方法。图1是示出根据本专利技术示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的平面图，并且图2是沿图1中的线1-1’的截面视图。图3是沿图1中的线11-11’的截面视图。参照图1至图3，根据本专利技术实施方式的基于氮化物的半导体器件100可被配置为包括基底110、半导体层120、电极结构130。基底110可以是用于形成半导体层120和电极结构130的基底。作为基底110，可以使用各种基板。例如，作为基底110，可以使用硅基板、碳化硅基板、蓝宝石基板中的任何一种。半导体层120可以是由形成在基底110上的预定半导体构成的层。例如，半导体层120可以是使用基底110作为籽晶层通过进行外延生长处理而形成的氮化物层。半导体层120可被配置为包括顺次堆叠在基底110上的下部氮化物层122和上部氮化物层124。上部氮化物层1 可以由具有比下部氮化物层122的能量带隙更宽的能量带隙的材料构成。此外，上部氮化物层1 可以由具有与下部氮化物层122不同的晶格参数的材料构成。例如，下部氮化物层122和上部氮化物层1 可以是包括基于III族氮化物的材料的层。更具体地，下部氮化物层122可以由氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AKiaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铟铝镓(InMGaN)中的任何一种构成，并且上部氮化物层IM可以由氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AWaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铟铝镓(IniUGaN)中的另一种构成。作为实例，下部氮化物层122可以是氮化镓(GaN)层，并且上部氮化物层IM可以是氮化铝镓(AlGaN)层。在半导体层120中，可以在下部氮化物层122和上部氮化物层IM之间的边界处产生二维电子气0DEG)。在基于氮化物的半导体器件100进行开关操作时，电流可以通过二维电子气0DEG)流动。缓冲层(未示出)可以被插入基底110与半导体层120之间。缓冲层可以是降低由于基底110与半导体层120之间的晶格失配引起的缺陷的发生的层。为此，缓冲层可以具有交替堆叠由异质材料构成的薄膜的超晶格层结构。超晶格层可以具有交替生长了绝缘体层和半导体层的多层结构。电极结构130可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴永焕，朴基烈，全祐徹，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：