[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件和制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010496658.1
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN111628021B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茍于單;王俊;程洋;肖嘯;郭銀濤
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州長光華芯光電技術(shù)股份有限公司;蘇州長光華芯半導(dǎo)體激光創(chuàng)新研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0352
• 分類號(hào): H01L31/0352;H01L31/0304;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

隧道結(jié)結(jié)構(gòu)，所述隧道結(jié)結(jié)構(gòu)包括：

第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；

插入層，設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，所述插入層為摻雜有硅和碲的III-V族化合物；

第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，設(shè)置在所述插入層上，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型是不同的導(dǎo)電類型；

其中，所述III-V族化合物為銦鎵砷；

所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為n型鎵砷半導(dǎo)體層；

所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為p型鎵砷半導(dǎo)體層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括：

包含上述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、插入層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外延結(jié)構(gòu)的襯底層下方的第一電極，

包覆所述半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)的鈍化保護(hù)層，所述鈍化保護(hù)層在所述半導(dǎo)體器件的外延結(jié)構(gòu)的帽層上開有一窗口；

包覆所述鈍化保護(hù)層的第二電極，所述第二電極在所述窗口處與所述半導(dǎo)體器件的外延結(jié)構(gòu)的帽層電性接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述插入層的硅和碲總摻雜濃度為1×10¹⁹—6×10¹⁹cm^-3，厚度為10-30nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述插入層的硅摻雜濃度為5×10¹⁸—2×10¹⁹cm^-3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述插入層的碲摻雜濃度為5×10¹⁸—4×10¹⁹cm^-3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為摻雜有硅的n型鎵砷半導(dǎo)體層，摻雜濃度為2×10¹⁸—1×10¹⁹cm^-3，厚度為10-30nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為摻雜有碳的p型鎵砷半導(dǎo)體層，摻雜濃度為1×10¹⁹—5×10¹⁹cm^-3，厚度為10-30nm。

8.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括：

形成隧道結(jié)結(jié)構(gòu)，所述形成隧道結(jié)結(jié)構(gòu)的步驟包括：

形成第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；

在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上形成插入層，所述插入層為摻雜有硅和碲的III-V族化合物；

在所述插入層上形成第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型是不同的導(dǎo)電類型；

其中，所述III-V族化合物為銦鎵砷；

所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為n型鎵砷半導(dǎo)體層；

所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層為p型鎵砷半導(dǎo)體層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，還包括：

在包含上述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、插入層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的外延結(jié)構(gòu)的襯底層下方形成第一電極；

形成包覆所述半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)的鈍化保護(hù)層，所述鈍化保護(hù)層在所述半導(dǎo)體器件的外延結(jié)構(gòu)的帽層上開有一窗口；

形成包覆所述鈍化保護(hù)層的第二電極，所述第二電極在所述窗口處與所述半導(dǎo)體器件的外延結(jié)構(gòu)的帽層電性接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，

在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上形成插入層的步驟為通過MOCVD氣相外延生長的方法形成所述插入層，所述插入層的摻雜劑為乙硅烷和二乙基碲，所述插入層的硅和碲的總摻雜濃度為1×10¹⁹—6×10¹⁹cm^-3，其中硅摻雜濃度為5×10¹⁸—2×10¹⁹cm^-3，碲摻雜濃度為5×10¹⁸—4×10¹⁹cm^-3。