[發明專利]III?N器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201410772862.6
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN104576742B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 儲榮明;羅伯特·科菲
• 申請（專利權）人: 特蘭斯夫公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 魯山,孫志湧

1.一種III-N器件，包括：

III-N材料層；

絕緣體層，所述絕緣體層在所述III-N材料層的表面上；

第一電極限定層，所述第一電極限定層在所述絕緣體層的相對于所述III-N材料層的相反側上；

電極，其中凹陷形成在所述第一電極限定層中并且所述電極形成在所述凹陷中；

堆疊，所述堆疊在所述第一電極限定層的相對于所述絕緣體層的相反側上，其中所述堆疊包括蝕刻停止層和第二電極限定層；

第二絕緣體層，所述第二絕緣體層在所述第一電極限定層和所述蝕刻停止層之間；以及

第二電極，其中第二凹陷形成在所述第二電極限定層中和所述蝕刻停止層中，并且所述第二電極形成在所述第二凹陷中。

2.根據權利要求1所述的器件，其中所述電極包括場板。

3.根據權利要求2所述的器件，其中所述場板是斜場板。

4.根據權利要求3所述的器件，其中所述第一電極限定層中的所述凹陷的一部分具有成角度的壁，所述成角度的壁的至少一部分與所述絕緣體層的主表面成非垂直角度，所述成角度的壁限定所述斜場板。

5.根據權利要求4所述的器件，其中所述非垂直角度在5度和85度之間。

6.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述絕緣體層由氧化物或者氮化物形成。

7.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述絕緣體層由通過MOCVD沉積的SiN形成。

8.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述III-N材料層的第一部分具有第一組成并且所述III-N材料層的第二部分具有第二組成，其中所述第一組成和所述第二組成之間的差異在所述III-N材料層中形成2DEG溝道。

9.根據權利要求8所述的器件，進一步包括源極和漏極，其中所述電極的一部分是柵極，并且所述源極和所述漏極與所述2DEG溝道電接觸。

10.根據權利要求9所述的器件，其中器件閾值電壓大于-30V。

11.根據權利要求10所述的器件，其中所述絕緣體層的厚度使得所述器件閾值電壓大于-30V。

12.根據權利要求10所述的器件，其中所述絕緣體層的厚度足以防止大于100微安的泄漏電流在器件操作期間通過所述絕緣體層。

13.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述凹陷還形成在所述堆疊中，并且所述電極的一部分在所述堆疊的相對于所述第一電極限定層的相反側上。

14.根據權利要求1所述的器件，其中所述第二電極電連接到所述第一電極。

15.根據權利要求1所述的器件，進一步包括多個堆疊，其中凹陷形成在每個堆疊中，并且電極形成在每個凹陷中。

16.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述器件是FET，并且當以800V或更小的源極-漏極偏置將所述器件從截止狀態切換到導通狀態時測量的動態導通電阻等于或者小于DC導通電阻的1.4倍。

17.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述電極是柵電極并且所述器件進一步包括源極和漏極。

18.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述器件是增強模式器件。

19.根據權利要求1-5中的任何一項所述的器件，其中所述器件是耗盡模式器件。

20.根據權利要求4或5所述的器件，其中所述器件是FET，所述FET進一步包括漏極，所述電極覆在所述成角度的壁的至少一部分上，并且所述電極沒有覆在所述第一電極限定層的在所述成角度的壁的所述部分與所述漏極之間的部分上。