[發(fā)明專利]化合物半導體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110180598.3
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102386221A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山田敦史
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/78;H01L29/51;H01L21/335
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

1.一種化合物半導體器件，包括：

襯底；

化合物半導體層，形成在所述襯底上方；以及

柵電極，形成在所述化合物半導體層上方，在所述化合物半導體層和所述柵電極之間設(shè)置有柵絕緣膜，

所述柵絕緣膜包括具有反轉(zhuǎn)自發(fā)極化的第一層，其自發(fā)極化的方向與所述化合物半導體層的自發(fā)極化相反。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導體器件，

其中所述柵絕緣膜還包括將所述自發(fā)極化的方向加以反轉(zhuǎn)的第二層，且

其中所述第一層形成在所述第二層上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導體器件，

其中所述第一層包括以下其中之一：O-極性ZnO、O-極性MgO和包含這兩者的混晶。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物半導體器件，

其中所述第二層包括以下其中之一：Ga₂O₃、Al₂O₃、In₂O₃、Cr₂O₃、以及包含前述至少兩種的混晶。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物半導體器件，

其中所述第一層包括N-極性GaN。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物半導體器件，

其中所述第二層包括摻雜有p-型雜質(zhì)的GaN。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物半導體器件，

其中所述化合物半導體層包括選自由InAlN/GaN、InAlGaN/GaN、InAlN/InAlGaN、具有不同組分的兩種類型AlGaN、以及ZnO/ZnMgO組成的組的其中之一。

8.一種制造化合物半導體器件的方法，包括以下步驟：

在襯底上方形成化合物半導體層；

在所述化合物半導體層上方形成柵絕緣膜；以及

在所述柵絕緣膜上方形成柵電極，

所述柵絕緣膜包括具有反轉(zhuǎn)自發(fā)極化的第一層，其自發(fā)極化的方向與所述化合物半導體層的自發(fā)極化相反。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中所述柵絕緣膜還包括將所述自發(fā)極化的方向加以反轉(zhuǎn)的第二層，且

所述第一層形成在所述第二層上方。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中所述第一層包括以下其中之一：O-極性ZnO、O-極性MgO和包含這兩者的混晶。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中所述第二層包括以下其中之一：Ga₂O₃、Al₂O₃、In₂O₃、Cr₂O₃、以及包含前述至少兩種的混晶。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中所述第一層包括N-極性GaN。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中通過添加p-型雜質(zhì)至GaN來形成所述第二層。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物半導體器件的制造方法，

其中所述化合物半導體層包括選自由InAlN/GaN、InAlGaN/GaN、InAlN/InAlGaN、具有不同組分的兩種類型的AlGaN、以及ZnO/ZnMgO組成的組的其中之一。

15.一種電源電路，包括：

高壓電路；

低壓電路；以及

變壓器，設(shè)置在所述高壓電路和所述低壓電路之間，

所述高壓電路包括晶體管，其中，所述晶體管包括：

襯底，

化合物半導體層，形成在所述襯底上方，以及

柵電極，形成在所述化合物半導體層上方，在所述化合物半導體層和所述柵電極之間設(shè)置有柵絕緣膜，以及

所述柵絕緣膜包括具有反轉(zhuǎn)自發(fā)極化的第一層，其自發(fā)極化的方向與所述化合物半導體層的自發(fā)極化相反。