[發(fā)明專利]高電子遷移率晶體管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210526107.0
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103151374B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃仁俊;吳在浚;李在垣;崔孝枝;河種奉
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 張波

1.一種高電子遷移率晶體管，包括：

襯底；

形成在所述襯底上的第一半導(dǎo)體層；

形成在所述第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層；

形成在所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層上的源極和漏極；以及

形成在所述源極和所述漏極之間的柵結(jié)構(gòu)，

其中所述柵結(jié)構(gòu)包括反二極管柵結(jié)構(gòu)和柵電極，以及

其中所述反二極管柵結(jié)構(gòu)包括第一層和在所述第一層上的第二層，所述第二層用p型摻雜劑以比所述第一層中的p型摻雜劑的濃度低的濃度摻雜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第一層由p型III族氮化物半導(dǎo)體形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第一層由從由用p型摻雜劑摻雜的GaN、InGaN、AlGaN、AlInN和AlGaInN組成的組選出的材料形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第二層是用p型摻雜劑摻雜的III族氮化物半導(dǎo)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第二層由從由GaN、InGaN、AlGaN、AlInN和AlGaInN組成的組選出的材料形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，其中所述柵電極具有肖特基柵結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高電子遷移率晶體管，其中所述柵電極由W、Hf或Al形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，還包括形成在所述第二半導(dǎo)體層和所述反二極管柵結(jié)構(gòu)之間的中間層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高電子遷移率晶體管，其中所述中間層由III族氮化物半導(dǎo)體形成。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第一層被形成為直接接觸所述源極。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層由具有彼此不同的帶隙能量的半導(dǎo)體材料形成。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第二半導(dǎo)體層由帶隙能量比用于形成所述第一半導(dǎo)體層的材料的帶隙能量大的材料形成。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，其中所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層由具有彼此不同的晶格常數(shù)的材料形成，2維電子氣區(qū)域形成在所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間的界面上。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管，還包括：在所述第二半導(dǎo)體層的上表面上的凹陷。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高電子遷移率晶體管，其中所述柵結(jié)構(gòu)形成在所述第二半導(dǎo)體層的所述上表面的形成所述凹陷的區(qū)域上。

16.根據(jù)權(quán)利要求2、3和4至5中的任一項(xiàng)所述的高電子遷移率晶體管，其中所述柵電極包括具有小于4.5的功函數(shù)的金屬。

17.一種高電子遷移率晶體管，包括：

襯底；

形成在所述襯底上的第一半導(dǎo)體層；

形成在所述第一半導(dǎo)體層上的第二半導(dǎo)體層；

形成在所述第一半導(dǎo)體層或所述第二半導(dǎo)體層上的源極和漏極；以及

形成在所述源極和所述漏極之間的柵結(jié)構(gòu)，

其中所述柵結(jié)構(gòu)包括耗盡層和柵電極，所述耗盡層連接到所述源極且未連接到所述漏極。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的高電子遷移率晶體管，其中所述耗盡層由氮化物半導(dǎo)體形成。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高電子遷移率晶體管，其中所述氮化物半導(dǎo)體是GaN、InGaN、AlGaN、AlInN或AlGaInN。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高電子遷移率晶體管，其中所述耗盡層被p型摻雜。