[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件及利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710948671.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107731916A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晶晶;馮志紅;蔚翠;周闖杰;劉慶彬;何澤召
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/778
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/778;H01L29/10;H01L29/16;H01L21/336
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所13120
• 代理人: 王麗巧

1.一種利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法，其特征在于包括如下步驟：

在襯底（1）上形成高阻金剛石層（2）；

在所述高阻金剛石層（2）的上表面沉積具有施主特性且組分緩變的三元化合物形成第一施主層（3），在所述金剛石層（2）與第一施主層（3）的界面處形成一個(gè)緩變異質(zhì)結(jié)，在金剛石一側(cè)，近結(jié)處形成二維電子氣（4），利用二維電子氣作為n型導(dǎo)電溝道。

2.如權(quán)利要求1所述的利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法，其特征在于所述方法還包括：在所述第一施主層（3）的上表面沉積具有施主特性的二元化合物或者單質(zhì)形成第二補(bǔ)償施主層（5），為所述緩變異質(zhì)結(jié)中的第一施主層（3）提供補(bǔ)償電子。

3.如權(quán)利要求1所述的利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法，其特征在于所述方法還包括：在第一施主層（3）與高阻金剛石層（2）之間形成外延金剛石層（6）的步驟。

4.如權(quán)利要求1所述的利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法，其特征在于：所述有施主特性且組分緩變的三元化合物包括：Mg_xGa_yN_z、Si_xB_yN_z、Mg_xAl_yN_z、Fe_xAl_yN_z、Mg_xGa_yO_z、Fe_xAl_yO_z、Zn_xAl_yO_z、Zn_xMg_yO_z、Mg_xGa_yF_z、Fe_xAl_yF_z、Zn_xAl_yF_z或Zn_xMg_yF_z，其中上述三元化合物的化學(xué)式中，從左到右為第一至第三種元素，使用第一種元素替代部分第二種元素，使第一種元素的組分逐漸減少，而第二種元素的組分逐漸增加，上述三元化合物中x+y=a，a為一定值，a和z的值分別與三元化合物中第二種元素以及第三種元素的化合價(jià)有關(guān)。

5.如權(quán)利要求1所述的利用異質(zhì)結(jié)形成金剛石n型導(dǎo)電溝道的方法，其特征在于：所述單質(zhì)包括：鋰Li、鈉Na、鈣Ga、鎂Mg、鉀K、硅Si、鍺Ge、鋅Zn或鐵Fe；所述二元化合物包括：B_xN_y、Ga_xN_y 、Al_xN_y、Si_xN_y，B_xN_y、Fe_xN_y氮化物、Ga_xO_y 、Al_xO_y、Si_xO_y、Zn_xO_y或Fe_xO_y，其中上述二元化合物的化學(xué)式中，從左到右為第一至第二種元素，x和y的值分別與二元化合物中第一種元素以及第二種元素的化合價(jià)有關(guān)。

6.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于：包括襯底（1），所述襯底（1）的上表面設(shè)有高阻金剛石層（2），所述金剛石層（2）的上表面設(shè)有具有施主特性且組分緩變的三元化合物形成的第一施主層（3），在所述金剛石層與第一施主層（3）的界面處形成一個(gè)緩變異質(zhì)結(jié)，在金剛石一側(cè)，近結(jié)處形成二維電子氣（4），利用二維電子氣（4）作為n型導(dǎo)電溝道。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：所述第一施主層（3）的上表面設(shè)有具有施主特性的二元化合物或者單質(zhì)形成的第二補(bǔ)償施主層（5），第二補(bǔ)償施主層（5）用于為所述緩變異質(zhì)結(jié)中的第一施主層（3）提供補(bǔ)償電子。