化合物半导体器件及其制造方法技术

技术编号:8981371 阅读:126 留言:0更新日期:2013-07-31 23:26
本申请公开一种化合物半导体器件及其制造方法。一种化合物半导体器件的实施例包括:电子渡越层;电子供应层,形成在电子渡越层的上方;二维电子气抑制层,形成在电子供应层的上方;绝缘膜,形成在二维电子气抑制层和电子渡越层的上方;以及栅极电极,形成在绝缘膜的上方。栅极电极与二维电子气抑制层电连接。本申请能够以高阈值电压实现常关操作。

【技术实现步骤摘要】

本文讨论的实施例涉及一种。
技术介绍
近些年来,利用包括高饱和电子迁移率和宽带隙的氮化物基化合物半导体的优点,高击穿电压、高输出的化合物半导体器件得到了强有力的发展。例如,场效应晶体管(例如,高电子迁移率晶体管(HEMT))得到了发展。它们之中,GaN层作为电子沟道层以及AlGaN层作为电子供应层的GaN基HEMT引起了广泛的关注。在GaN基HEMT中,晶格变形(distortion)由于AlGaN与GaN之间的晶格常数不同而发生在AlGaN层中,该变形引起压电极化,从而在放置在AlGaN层下方的GaN层的上部产生高密度二维电子气。该配置确保闻输出。然而,由于二维电子气的高密度,所以难以获得常关晶体管。因此,对各种技术的研究旨在解决该问题。常规提议包括通过在栅极电极和电子供应层之间形成P型GaN层来消散二维电子气的技术。给出了以下示例:具有P型GaN层的GaN基HEMT,其中p型GaN层与栅极电极连接;以及另一种具有P型GaN层的GaN基HEMT,具有其中绝缘膜位于P型GaN层与栅极电极之间的MIS (金属绝缘体半导体)结构。然而,难以在其中P·型GaN层与栅极电极连接的GaN基H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物半导体器件,包括:电子渡越层;电子供应层,形成在所述电子渡越层的上方;二维电子气抑制层,形成在所述电子供应层的上方;绝缘膜,形成在所述二维电子气抑制层和所述电子渡越层的上方;以及栅极电极,形成在所述绝缘膜的上方,其中,所述栅极电极与所述二维电子气抑制层电连接。

【技术特征摘要】
2012.01.27 JP 2012-0157041.一种化合物半导体器件,包括: 电子渡越层; 电子供应层,形成在所述电子渡越层的上方; 二维电子气抑制层,形成在所述电子供应层的上方; 绝缘膜,形成在所述二维电子气抑制层和所述电子渡越层的上方;以及 栅极电极,形成在所述绝缘膜的上方, 其中,所述栅极电极与所述二维电子气抑制层电连接。2.根据权利要求1所述的化合物半导体器件,还包括:源极电极和漏极电极,形成在所述电子供应层的上方,在平面图中所述源极电极和所述漏极电极将所述二维电子气抑制层夹在中间, 其中,所述栅极电极在位于所述绝缘膜上方的一部分的源极电极侧的接触表面处与所述二维电子气抑制层电连接。3.根据权利要求1或2所述的化合物半导体器件,其中, 所述电子渡越层为GaN层, 所述电子供应层为AlGaN层,以及 所述二维电子气抑制层为P型GaN层。4.根据权利要求3所述的化合物半导体器件,其中, 所述AlGaN层的厚度为5nm或更大以及40nm或更小,以及 所述AlGaN层的Al分数为15%或更`大以及小于40%。5.根据权利要求2所述的化合物半导体器件,还包括:场板,位于所述栅极电极和所述漏极电极之间,且与所述源极电极电连接。6.根据权利要求5所述的化合物半导体器件,其中,所述场板与所述电子供应层之间沿厚度方向的距离比位于所述绝缘膜上方的该部分与所述二维电子气抑制层之间沿厚度方向的距离短。7.根据权利要求5或6所述的化合物半导体器件,其中,凹陷形成在所述场板下方的所述电子供应层的表面处。8.根据权利要求2所述的化合物半导体器件,其中,所述栅极电极覆盖所述源极电极与所述漏极电极之间的整个所述二维电子气抑制层。9.根据权利要求1或2所述的化合物半导体器件,其中,所述绝缘膜的厚度为20nm或更大以及500nm或更小。10.一种电源装置,包括: 化合物半导体器件,其包括: 电子渡越层; 电子供应层,形成在所述电子渡越层的上方; 二维电子气抑制层,形成在所述电子供应层的上方; 绝缘膜,形成在所述二维电子气抑制层和所述电子渡越层的上方;以及 栅极电极,形成在所述绝缘膜的上方, 其中,所述栅极电极与所述二维电子气抑制层电连接。11.一种放大器,包括:化合物半导体器件,其包括: 电子渡越层; 电子供应层,形成在所述电子渡越层的上方; 二维电子气抑制层,形成在所述电子供应层的上方; 绝缘膜,形成在所述二维电子气抑制层和所述电子渡越层的上方;以及 栅极电极,形成在所述绝缘膜的上方, 其中,所述栅极电极与所述二维电子气抑制层电连接。1...

【专利技术属性】
技术研发人员:秋山深一细田勉宫本真人
申请(专利权)人:富士通半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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