[發(fā)明專利]具有凸起摻雜晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580079001.2
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN107949914B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·拉多薩夫列維奇;S·達(dá)斯古普塔;S·K·加德納;S·H·宋;H·W·田;R·S·周
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/08;H01L29/778;H01L29/20;H01L21/335
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

1.一種晶體管，包括：

非硅器件材料，其設(shè)置在晶體襯底之上，其中，所述非硅器件材料包括設(shè)置在所述非硅器件材料的溝道區(qū)之上的極化層，其中，所述極化層在所述溝道區(qū)內(nèi)創(chuàng)建二維電子氣體；

柵極疊置體，其設(shè)置在所述非硅器件材料的頂表面上和所述非硅器件材料的所述溝道區(qū)之上；

非結(jié)晶材料，其設(shè)置在所述襯底之上并且與所述非硅器件材料的側(cè)壁相鄰并且覆蓋所述非硅器件材料的側(cè)壁的一部分；

凸起摻雜晶體材料，其設(shè)置在所述非硅器件材料的所述頂表面上并且環(huán)繞所述非硅器件材料的所述側(cè)壁，所述凸起摻雜晶體材料與所述非硅器件材料的未被先前處理損壞的至少一個表面物理接觸，并且通過所述非硅器件材料的所述側(cè)壁與所述溝道區(qū)內(nèi)的所述二維電子氣體接合；以及

接觸金屬化，其耦合到所述凸起摻雜晶體材料，

其中，所述非結(jié)晶材料是在形成所述凸起摻雜晶體材料之前形成的，使得后形成的所述凸起摻雜晶體材料被阻止形成在所述非硅器件材料的被所述非結(jié)晶材料覆蓋的受損表面上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述凸起摻雜晶體材料包括在所述非硅器件材料的所述頂表面與側(cè)壁之間延伸的單晶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述凸起摻雜晶體材料具有不大于10¹²cm^-2的位錯密度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述非硅器件材料包括Ⅲ-N材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中：

所述非硅器件材料包括在所述非硅器件材料內(nèi)形成2DEG的Ⅲ-N異質(zhì)結(jié)；

所述凸起摻雜晶體材料包括設(shè)置在所述非硅器件材料的c平面上的n+摻雜Ⅲ-N晶體；并且

所述n+摻雜Ⅲ-N晶體環(huán)繞所述非硅器件材料的所述側(cè)壁，所述n+摻雜Ⅲ-N晶體在所述Ⅲ-N異質(zhì)結(jié)之上延伸并且與所述2DEG電耦合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中：

所述Ⅲ-N異質(zhì)結(jié)包括設(shè)置在GaN上的AlN極化層；

所述凸起摻雜晶體材料設(shè)置在所述AlN極化層的頂表面之上；并且

所述凸起摻雜晶體材料的環(huán)繞所述側(cè)壁的至少一部分直接設(shè)置在GaN上。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中：

所述非結(jié)晶材料設(shè)置在所述非硅器件材料中的凹槽內(nèi)；并且

所述非結(jié)晶材料的頂表面在所述2DEG下方凹進(jìn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶體管，其中，所述凸起摻雜晶體材料與所述非結(jié)晶材料直接接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述非結(jié)晶材料是電介質(zhì)材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述凸起摻雜晶體材料與所述非結(jié)晶材料直接接觸。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中：

所述襯底是硅，

所述非結(jié)晶材料和所述非硅器件材料設(shè)置在所述襯底的(100)表面之上；

所述柵極疊置體包括設(shè)置在柵極電介質(zhì)上的柵極電極；并且

所述柵極疊置體通過電介質(zhì)間隔體與所述凸起摻雜晶體材料絕緣。