[發明專利]電極結構、氮化鎵基半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210215829.4
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN103094334B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 李政燁;鮮于文旭;文彰烈;樸用永;梁佑榮;黃仁俊
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772;H01L29/45;H01L21/28;H01L21/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王新華

1.一種GaN基半導體器件，包括：

GaN基半導體層；以及

源電極，在所述GaN基半導體層的第一區域上；

漏電極，在所述GaN基半導體層的第二區域上，所述源電極和所述漏電極中的至少一個具有電極結構；以及

柵電極，在所述GaN基半導體層上且在所述源電極和所述漏電極之間，該電極結構包括：

電極元件，包括導電材料，和

擴散層，在所述電極元件和所述GaN基半導體層之間，該擴散層包括關于所述GaN基半導體層為n型摻雜劑的材料，并且該擴散層接觸所述GaN基半導體層，

所述GaN基半導體層的接觸所述擴散層的區域用所述n型摻雜劑摻雜，

其中所述電極元件具有從Ti/Al/Ni/Au結構、Ti/Al/TiN結構和Ti/Al/W結構中選出的結構，

其中所述GaN基半導體層的所述第一區域和所述第二區域分別具有至各自深度的凹入，以及

其中所述GaN基半導體層具有包括GaN層和AlGaN層的多層結構，以及所述第一區域和所述第二區域在所述凹入中的上表面為所述AlGaN層的被蝕刻表面，使得所述擴散層接觸所述AlGaN層的所述被蝕刻表面，以及

其中所述GaN基半導體層和所述電極結構僅在高于600℃且低于800℃的溫度被退火，且所述電極結構和所述GaN基半導體層之間的接觸電阻率低于1×10^-5Ω·cm²。

2.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述擴散層的材料包括第4族元素。

3.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述擴散層的材料包括Ge、Si、Sn、Pb、GeSi及其組合中選出的至少一種。

4.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述擴散層具有2nm至20nm的厚度。

5.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述電極元件的至少一部分包括所述n型摻雜劑。

6.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述GaN基半導體層的接觸所述擴散層的區域包括氮空位。

7.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述GaN基半導體器件是高電子遷移率晶體管。

8.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，其中所述GaN基半導體器件是功率器件。

9.如權利要求1所述的GaN基半導體器件，還包括：

柵絕緣層，在所述柵電極和所述GaN基半導體層之間。

10.如權利要求9所述的GaN基半導體器件，其中，

所述GaN基半導體層具有凹入部分，并且

所述柵絕緣層的一部分與所述GaN基半導體層的所述凹入部分共形。

11.如權利要求10所述的GaN基半導體器件，其中所述GaN基半導體層的凹入部分對應于溝道部分。

12.如權利要求9所述的GaN基半導體器件，還包括：

蝕刻阻擋層，在所述柵絕緣層上。

13.如權利要求12所述的GaN基半導體器件，其中所述蝕刻阻擋層包括從硅氮化物、硅氧化物、鋁氮化物和鋁氧化物及其組合中選出的至少一種。