[實用新型]半導體器件

有效

• 申請號: 201820925948.1
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN208368511U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 倪賢鋒;范謙;何偉
• 申請（專利權）人: 蘇州漢驊半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/20;H01L29/201;H01L29/778
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種半導體器件，包括：襯底、位于所述襯底上的GaN緩沖層和位于所述GaN緩沖層上的ScAlN勢壘層，所述ScAlN勢壘層包括源極區域、漏極區域和柵極區域，所述源極區域與漏極區域上設有n型接觸層。本實用新型所提供的半導體器件，能夠有效增大二維電子氣的濃度，并降低器件產生微裂紋的風險，增加了器件的可靠性和良率的同時又提高了器件的性能。

技術領域

本實用新型涉及半導體制造技術領域，特別是涉及一種半導體器件。

背景技術

作為第三代半導體材料的代表，氮化鎵(GaN)具有許多優良的特性，高臨界擊穿電場、高電子遷移率、高二維電子氣濃度和良好的高溫工作能力等。基于氮化鎵的第三代半導體器件，如高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質結場效應晶體管(HFET)等已經得到了應用，尤其在射頻、微波等需要大功率和高頻率的領域具有明顯優勢。

為了提高氮化鎵HEMT器件的二維電子氣的濃度從而獲得更大的器件功率，常規的方法是采用具有高Al組份的AlGaN/GaN基的HEMT。但提高Al的組份會使AlGaN薄膜受到更大的拉應力，如果拉應力超過一定的程度，則在AlGaN層內會產生微裂紋，從而導致HEMT器件的良率問題或可靠性問題。另外，在器件制造工藝中的各種熱處理(如溫度快速升高與降低)也可能導致AlGaN層內的微裂紋的產生。

實用新型內容

基于此，有必要針對上述AlGaN層內會產生微裂紋的問題，提供一種半導體器件。

本申請提供一種半導體器件，包括：襯底、位于所述襯底上的GaN緩沖層和位于所述GaN緩沖層上的ScAlN勢壘層，所述ScAlN勢壘層包括源極區域、漏極區域和柵極區域，所述源極區域與漏極區域上設有n型接觸層。

在一個實施例中，所述ScAlN勢壘層中Sc元素的組份為16％-20％。

在一個實施例中，所述GaN緩沖層與所述ScAlN勢壘層之間設有InGaN導電層。

在一個實施例中，所述GaN緩沖層與所述ScAlN勢壘層之間設有AlN間隔層。

在一個實施例中，所述ScAlN勢壘層的厚度為5nm-50nm。

在一個實施例中，所述柵極區域上設有柵極，所述n型接觸層上分別設有與所述源極區域與漏極區域對應的源極和漏極。

在一個實施例中，所述n型接觸層為n+GaN層，摻雜濃度為1×10¹⁹/cm³-2×10²⁰/cm³。

本申請所提供的半導體器件，能夠有效增大二維電子氣的濃度，并降低器件產生微裂紋的風險，增加了器件的可靠性和良率的同時又提高了器件的性能。

附圖說明

圖1為一個實施例所提供的半導體器件的結構圖；

圖2為材料的晶格常數圖；

圖3為一個實施例所提供的半導體器件的結構圖；

圖4為一個實施例所提供的半導體器件的結構圖。

圖中標號：

1-襯底；2-GaN緩沖層；3-ScAlN勢壘層；4-n型接觸層；5-源極；6-漏極；7-柵極；8-二維電子氣；9-AlN間隔層；10-導電層。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的半導體器件作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。