[發明專利]應力控制的HEMT

有效

• 申請號: 201310276434.X
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103531624B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: G.庫拉托拉;R.斯伊米恩伊
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423;H01L21/335
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 蔣駿,劉春元

1.?一種晶體管器件，包括：

異質結構主體，其包括源極、與所述源極間隔開的漏極以及所述源極和所述漏極之間的二維電荷載流子氣體通道；以及

壓電柵極，其在所述異質結構主體上，并且可操作成通過響應于被施加至所述壓電柵極的電壓而增加或減少施加至所述異質結構主體的力，來控制所述壓電柵極下方的所述通道。

2.?如權利要求1所述的晶體管器件，進一步包括被介入所述異質結構主體和所述壓電柵極之間的鈍化層。

3.?如權利要求1所述的晶體管器件，進一步包括：

第一電導體，其將所述源極連接至所述壓電柵極的第一側；以及

第二電導體，其與所述第一電導體分離，并且與所述壓電柵極的不同于所述第一側的第二側接觸。

4.?如權利要求1所述的晶體管器件，進一步包括在所述壓電柵極的背朝所述異質結構主體的側面上的電極。

5.?如權利要求1所述的晶體管器件，其中所述異質結構主體包括GaN層上的GaN合金層，并且其中所述二維電荷載流子氣體通道是在所述GaN合金層和所述GaN層之間的界面附近的二維電子通道。

6.?如權利要求5所述的晶體管器件，其中所述GaN合金層是具有至少10?nm的厚度的AIGaN層，并且其中所述壓電柵極是100?nm或者更薄。

7.?如權利要求5所述的晶體管器件，其中，所述GaN合金層具有由所述GaN合金層和所述GaN層之間的晶格失配所引起的內在應力，并且其中，所述壓電柵極可操作成抵消所述GaN合金層中的內在應力，使得所述通道在所述壓電柵極下方被中斷，并且在不存在被施加至所述壓電柵極的電壓的情況下，所述晶體管器件是常關的。

8.?如權利要求5所述的晶體管器件，其中，所述GaN合金層具有由所述GaN合金層和所述GaN層之間的晶格失配所引起的內在應力，并且其中，所述壓電柵極可操作成響應于被施加至所述壓電柵極的電壓來抵消或增加所述GaN合金層中的內在應力。

9.?如權利要求1所述的晶體管器件，其中所述壓電柵極包括氧化鋅或者壓電三元化合物。

10.?如權利要求1所述的晶體管器件，其中所述壓電柵極與所述異質結構主體直接接觸。

11.?如權利要求1所述的晶體管器件，其中所述壓電柵極被置于所述異質結構主體中的凹進處中。

12.?一種半導體器件，包括：

異質結構主體；

第一摻雜區域，其在所述異質結構主體中；

第二摻雜區域，其在所述異質結構主體中與所述第一摻雜區域間隔開；

二維電荷載流子氣體通道，其在所述異質結構主體中處于所述第一和第二摻雜區域之間；以及

柵極結構，其用于控制所述通道，所述柵極結構包括壓電材料和與所述壓電材料接觸的電導體。

13.?如權利要求12所述的半導體器件，進一步包括鈍化層，其被介入所述異質結構主體和所述壓電材料之間。

14.?如權利要求12所述的半導體器件，其中所述壓電柵極包含氧化鋅或者壓電三元化合物。

15.?如權利要求12所述的半導體器件，其中所述壓電柵極與所述異質結構主體直接接觸。

16.?如權利要求12所述的半導體器件，其中所述壓電柵極被置于所述異質結構主體中的凹進處中。

17.?如權利要求12所述的半導體器件，其中，所述異質結構主體具有由所述異質結構主體的不同層之間的晶格失配所引起的內在應力，并且其中，所述壓電柵極可操作成響應于被施加至所述壓電柵極的電壓來抵消或增加所述異質結構主體中的內在應力。

18.?一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

提供異質結構主體，其具有第一摻雜區域、與所述第一摻雜區域間隔開的第二摻雜區域以及在所述第一和第二摻雜區域之間的二維電荷載流子氣體通道；以及

在所述異質結構主體上形成柵極結構，用于控制所述通道，所述柵極結構包括壓電材料和與所述壓電材料接觸的電導體。