[發明專利]半導體裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 201310168293.X
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103426922A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 光永將宏
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒

1.一種半導體裝置，包括：

緩沖層，由適合于產生壓電極化的半導體形成；以及

溝道層，堆疊在該緩沖層上，

其中通過該緩沖層的壓電極化而產生在該溝道層中的二維空穴氣用作該溝道層的載流子。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

適合于在該緩沖層中產生壓電極化的半導體是InGaP。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

該溝道層由價帶的能級高于該緩沖層的半導體形成。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

二維空穴氣由該壓電極化產生在該溝道層中，該二維空穴氣的量與該緩沖層的厚度成比例。

5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

該緩沖層由晶格彼此匹配的多個半導體層形成，并且

在該多個半導體層中，相鄰于該溝道層設置的半導體層由適合于產生壓電極化的半導體形成。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

通過將與適合于產生壓電極化的半導體晶格匹配的半導體堆疊至少一次而形成該溝道層。

7.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

該溝道層的半導體以1×10¹⁷個原子/cm³或更低的濃度摻雜有C、Zn或Be作為雜質，并且

該緩沖層的半導體以1×10¹²至4×10¹⁸個原子/cm³的濃度摻雜有C、Zn或Be作為雜質。

8.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中

該緩沖層堆疊在化合物半導體基板上，并且

至少一個半導體層堆疊在該緩沖層和該化合物半導體基板之間，并且該半導體層晶格匹配該緩沖層的半導體和該化合物半導體基板的半導體且具有與該緩沖層的半導體和該化合物半導體基板的半導體不同的帶隙。

9.根據權利要求1所述的半導體裝置，包括：

柵極，由堆疊在該溝道層上的n型半導體形成。

10.根據權利要求1所述的半導體裝置，包括：

柵極，通過將n型雜質擴散到該溝道層而形成。

11.根據權利要求1所述的半導體裝置，包括：

柵極，由接合到該溝道層的肖特基金屬形成。

12.根據權利要求1所述的半導體裝置，包括：

柵極，通過將肖特基金屬接合到該溝道層上堆疊的柵極氧化膜而形成。

13.一種互補半導體裝置，其中半導體裝置和n型場效晶體管形成在相同的化合物半導體基板上，

該半導體裝置包括由適合于產生壓電極化的半導體形成的緩沖層以及堆疊在該緩沖層上的溝道層，其中由該緩沖層的壓電極化而產生在該溝道層中的二維空穴氣用作該溝道層的載流子。

14.一種采用半導體裝置制造的電平移位電路，該半導體裝置包括由適合于產生壓電極化的半導體形成的緩沖層以及堆疊在該緩沖層上的溝道層，其中由該緩沖層的壓電極化而產生在該溝道層中的二維空穴氣用作該溝道層的載流子。

15.一種半導體裝置的制造方法，包括：

形成化合物半導體基底部分；

在該基底部分上通過堆疊半導體而形成緩沖層，形成該緩沖層的該半導體晶格匹配該基底部分的化合物半導體且產生壓電極化；

在該緩沖層上通過堆疊半導體而形成溝道層，形成該溝道層的該半導體晶格匹配該緩沖層的半導體且由壓電極化產生二維空穴氣；

在該溝道層上形成柵極；以及

在該溝道層上形成漏極和源極，其中該柵極設在該漏極和源極之間。