[實用新型]一種常閉型氮化鎵HEMT器件

有效

• 申請號: 201820770363.7
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN208797007U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李亦衡;張葶葶;朱廷剛;夏遠洋
• 申請（專利權）人: 江蘇能華微電子科技發展有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本申請提供一種常閉型氮化鎵HEMT器件，包括異質結構和與所述異質結構連接的源極、漏極和柵極，所述異質結構包括：作為溝道層的第一半導體層；所述第一半導體層上形成有作為勢壘層的第二半導體層；所述第二半導體層和所述柵極之間形成有p型半導體層，所述第一半導體層和所述第二半導體層之間形成有二維電子氣，所述二維電子氣在所述p型半導體層正下方消失；所述異質結構上表面沉積有作為鈍化層的介電層，其中，所述二維電子氣常存在的區域的正上方的介電層中注入有預選定的金屬離子。利用本申請中各個實施例，可以有效提高常閉型HEMT器件的二維電子氣密度。

技術領域

本申請涉及半導體器件技術領域，特別涉及一種常閉型氮化鎵HEMT器件。

背景技術

由于氮化鎵HEMT（High Electron Mobility Transistor，高電子遷移率晶體管）的溝道層和勢壘層之間二維電子氣的存在，導致氮化鎵HEMT是一種常開型器件。

為了實現所述氮化鎵HEMT器件的常閉性，即只有在柵極存在正向偏壓時導通?，F有技術中通常在勢壘層的頂端設置一層p型半導體，但是為了實現合理的正向柵極偏壓，需要通過減小勢壘層的厚度或者Al的含量來實現初始二維電子氣的平衡。這樣就會導致這種常閉型HEMT器件的輸出電流強度較小，小于常開型器件。

現有技術中至少存在如下問題：常閉型氮化鎵HEMT器件的輸出電流強度較小，小于常開型器件。

實用新型內容

本申請實施例的目的是提供一種常閉型氮化鎵HEMT器件，以提高常閉型HEMT器件的輸出電流的強度。

本申請實施例提供一種常閉型氮化鎵HEMT器件是這樣實現的：

一種常閉型氮化鎵HEMT器件，包括異質結構和與所述異質結構連接的源極、漏極和柵極，所述異質結構包括：

作為溝道層的第一半導體層；

所述第一半導體層上形成有作為勢壘層的第二半導體層；

所述第二半導體層和所述柵極之間形成有p型半導體層，所述第一半導體層和所述第二半導體層之間形成有二維電子氣，所述二維電子氣在所述p型半導體層正下方消失；

所述異質結構上表面沉積有作為鈍化層的介電層，其中，所述二維電子氣常存在的區域的正上方的介電層中注入有預選定的金屬離子。

優選實施例中，所述介電層覆蓋所述異質結構上表面，以及覆蓋所述柵極的側面和上表面，其中，所述源極和所述漏極均不被所述介電層覆蓋。

優選實施例中，所述器件還包括襯底，所述襯底和所述異質結構之間還分布設置有緩沖層。

優選實施例中，所述p型半導體層的組成材料包括p型氮化鎵或p型氮化鋁鎵或p型氮化銦鎵。

優選實施例中，所述介電層的組成材料包括金屬氧化物。

優選實施例中，所述第一半導體層的材料組成包括氮化鎵，所述第二半導體層的材料組成包括氮化鋁鎵。

優選實施例中，所述緩沖層的組成材料包括氮化鎵或氮化鋁鎵。

優選實施例中，所述源極和所述漏極與所述第二半導體層之間形成歐姆接觸。

優選實施例中，所述襯底的組成材料包括硅、藍寶石、碳化硅、氮化鎵、氮化鋁中的任意一種或兩種以上的組合。

優選實施例中，所述介電層的組成材料還包括SiNx或SiOx。