[發明專利]具有低摻雜漏極的高功率化合物半導體場效應晶體管器件

在審

• 申請號: 201880045584.0
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN110870076A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 楊斌;李夏;陶耿名;P·奇達巴拉姆
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L29/66;H01L29/778;H01L29/205
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;傅遠

一種化合物半導體場效應晶體管，包括溝道層(524)，在溝道層上的多層外延阻擋層(636、534b、638、534c、640、534d)。溝道層被布置在摻雜緩沖層(622)上，摻雜緩沖層被布置在未摻雜緩沖層(522)上。化合物半導體場效應晶體管還包括柵極(1454c)，該柵極在多層外延阻擋層的第一層(636)上，并且穿過多層外延阻擋層的第二層的部分之間的空間。化合物半導體場效應晶體管還可以包括電耦合到摻雜緩沖層(622)的體接觸(1454)。

技術領域

本公開大體上涉及無線通信系統，并且更具體地，涉及具有低摻雜漏極(LDD)的高功率化合物半導體(例如，III-V)場效應晶體管(FET)器件。

背景技術

無線通信系統中的無線設備(例如，蜂窩式電話或智能電話)或基站可包含射頻(RF)收發器以發射和接收數據以用于雙向通信。移動RF收發器可以包括用于數據傳輸的發射部分和用于數據接收的接收部分。對于數據傳輸，發射部分可用數據調制RF載波信號以獲得經調制的RF信號，放大經調制的RF信號以獲得具有適當輸出功率水平的經放大的RF信號，且經由天線將經放大的RF信號發射到基站或無線設備。對于數據接收，接收部分可以經由天線獲得接收的RF信號，并且可以放大和處理接收的RF信號以恢復由基站或無線設備發送的數據。

移動RF收發器的發射部分可以放大并發射通信信號。發射部分可以包括用于放大和發射通信信號的一個或多個電路。放大器電路可以包括一個或多個放大器級，其可以具有一個或多個驅動器級和一個或多個功率放大器級。放大器級中的每一個放大器級包括以各種方式被配置以放大通信信號的一個或多個晶體管。被配置以放大通信信號的晶體管通常被選擇為在實質上更高的擊穿電壓下操作，用于支持來自基站的通信。

化合物半導體材料(例如，列III和列V(III-V)或列II和列IV(II-VI，例如GaAs和InP))具有更高的帶隙和更高的遷移率，因此應當具有更高的擊穿和功率附加效率(PAE)，這是功率放大器所期望的。然而，由于在化合物半導體的襯底(例如，III-V襯底)上的注入損壞導致形成缺陷，因此化合物半導體材料的晶體管(例如，III-V場效應晶體管(FET))中更高的擊穿電壓尚未實現，使得很難滿足用于通信的功率規范。

發明內容

化合物半導體場效應晶體管可以包括溝道層。化合物半導體場效應晶體管還可以包括在溝道層上的多層外延阻擋層。溝道層可以在摻雜緩沖層上或者在第一未摻雜緩沖層上。化合物半導體晶體管還可以包括柵極。柵極可以在多層外延阻擋層的第一層上，并且穿過多層外延阻擋層的第二層的部分之間的空間。

制造化合物半導體場效應晶體管(FET)的方法可以包括外延生長摻雜緩沖層或第一未摻雜緩沖層。方法可以包括在溝道層上形成多層外延阻擋層。溝道層可以在摻雜緩沖層上或者在第一未摻雜緩沖層上。方法還可以包括蝕刻多層外延阻擋層以暴露多層外延阻擋層的第一層。方法還可以包括在多層外延阻擋層的第一層上并且穿過多層外延阻擋層的第二層的部分之間的空間形成柵極。

射頻(RF)前端模塊可以包括芯片。芯片可以包括化合物半導體場效應晶體管，其包括溝道層和在溝道層上的多層外延阻擋層。溝道層可以在摻雜緩沖層上或者在第一未摻雜緩沖層上。芯片還可以包括在多層外延阻擋層的第一層上的柵極，并且該柵極穿過多層外延阻擋層的第二層的部分之間的空間。RF前端模塊還可以包括耦合到芯片的輸出的天線。

這已經相當寬泛地概述了本公開的特征和技術優點，以便可以更好地理解下面的詳細描述。下面將描述本公開的附加特征和優點。本領域技術人員應了解，本公開可容易地用作修改或設計用于實施本公開的相同目的的其它結構的基礎。本領域技術人員還應認識到，這樣的等效構造不偏離所附權利要求書中所陳述的本發明的教導。當結合附圖考慮時，根據以下描述，將更好地理解在其組織和操作方法方面被認為是本公開的特征的新穎特征以及進一步的目的和優點。然而，應當明確地理解，提供每個附圖僅出于說明和描述的目的，并且不旨在作為對本公開的限制的定義。

附圖說明