[實用新型]半導體器件

有效

• 申請號: 201821252941.4
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN208706658U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 范謙;倪賢鋒;何偉
• 申請（專利權）人: 蘇州漢驊半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出一種半導體器件，包括：襯底，位于所述襯底上的介質層，位于所述介質層的勢壘層，位于介質層凹槽內與所述勢壘層相接觸的第一柵極，位于所述勢壘層上的緩沖層和位于所述緩沖層上的源極、漏極和第二柵極，所述源極和漏極分別位于所述第二柵極的兩側。本申請所提供的半導體器件實現了背柵結構，背柵與二維電子氣之間只間隔了一層很薄的勢壘層，減小背柵與二維電子氣之間的距離，增強對溝道的控制能力。

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

以砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)為代表的化合物半導體材料具有許多優良的特性，如高臨界擊穿電場、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。基于化合物半導體的高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質結構場效應晶體管(HFET)等器件已經得到了廣泛應用，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。

背柵結構的化合物半導體是在傳統的源、漏、柵三極化合物半導體的基礎上，在導電溝道的背面增加一個柵極，此柵極通常被稱為背柵。在兩個柵極的同時控制下，導電溝道可以被很好的控制，從而降低漏電或者增加對溝道電流的調制能力。但是，在化合物半導體領域，尚無可實用的背柵型晶體管器件。

實用新型內容

基于此，為了實現針對化合物半導體特別是氮化鎵大功率背柵型晶體管，提出一種新的半導體器件結構。

本申請提出一種半導體器件，包括：襯底，位于所述襯底上的介質層，位于所述介質層的勢壘層，位于介質層凹槽內與所述勢壘層相接觸的第一柵極，位于所述勢壘層上的緩沖層和位于所述緩沖層上的源極、漏極和第二柵極，所述源極和漏極分別位于所述第二柵極的兩側。

在一個實施例中，所述緩沖層上還設有用于減少所述第二柵極漏電流的介電層。

在一個實施例中，所述介電層的厚度為1nm-10nm。

在一個實施例中，所述緩沖層的厚度為20nm-100nm。

在一個實施例中，所述勢壘層的厚度為10nm-50nm。

在一個實施例中，所述第二柵極與所述第一柵極對準。

本申請所提供的半導體器件實現了背柵結構，上下兩個柵極與氮化鎵導電溝道里的二維電子氣之間的距離很小，共同控制溝道的導通或者截至。

附圖說明

圖1為本申請一個實施例所提出的半導體結構的示意圖；

圖2為本申請另一實施例所提出的半導體結構的示意圖。

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。

請參考圖1，本申請提出的半導體結構包括：襯底1、介質層7、勢壘層3、緩沖層2、源極4、漏極5、第一柵極6和第二柵極8。所述介質層7位于所述襯底1上，所述勢壘層3位于所述介質層上。所述第一柵極6(即背柵)位于所述介質層7的凹槽內，與所述勢壘層3相接觸。所述緩沖層2位于所述勢壘層3 上。所述源極4、漏極5和第二柵極8位于緩沖層2上，所述第二柵極8與所述第一柵極6對準。所述源極4和漏極5分別位于所述第二柵極8的兩側。