[發(fā)明專利]高電子遷移率晶體管及其制造方法

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• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN113555427A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳在浚;金鐘燮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L29/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 馬曉蒙

提供了一種高電子遷移率晶體管及制造該高電子遷移率晶體管的方法。該高電子遷移率晶體管包括提供在耗盡形成層上的柵電極。柵電極包括被配置為與耗盡形成層形成歐姆接觸的第一柵電極以及被配置為與耗盡形成層形成肖特基接觸的第二柵電極。

技術領域

本公開涉及高電子遷移率晶體管和制造該高電子遷移率晶體管的方法。

背景技術

在各種功率轉換系統(tǒng)中，通常需要用于通過ON/OFF開關(例如功率器件)進行電流控制的裝置。功率轉換系統(tǒng)的整體效率可以由功率器件的效率來確定。

由于硅的物理性質和制造工藝的限制，難以提高基于硅(Si)的功率器件的效率。為了克服這些限制，已經研究并開發(fā)了III-V族化合物半導體(諸如GaN)在功率器件中的應用，作為提高轉換效率的方法。近來，已經研究了使用化合物半導體的異質結結構的高電子遷移率晶體管(HEMT)。

發(fā)明內容

提供了高電子遷移率晶體管以及制造該高電子遷移率晶體管的方法。

另外的方面將在下面的描述中被部分地闡述，并且部分地從該描述將是明顯的，或者可以通過實踐本公開的所呈現(xiàn)的示例實施方式而被了解。

根據一示例實施方式的一方面，一種高電子遷移率晶體管包括：

包括第一半導體材料的溝道層；

溝道供應層，包括第二半導體材料并且在溝道層中感應二維電子氣(2DEG)；

電連接到二維電子氣的源電極和漏電極；

在溝道供應層上的耗盡形成層，該耗盡形成層被配置為在二維電子氣中形成耗盡區(qū)；以及

在耗盡形成層上的柵電極，柵電極包括：被配置為與耗盡形成層形成歐姆接觸的第一柵電極；以及被配置為與耗盡形成層形成肖特基接觸的第二柵電極。

耗盡形成層可以包括p型III-V族氮化物半導體。

耗盡形成層可以在與源電極和漏電極平行的方向上延伸。

高電子遷移率晶體管還可以包括在耗盡形成層的中間部分上的突起。突起可以在與源電極和漏電極平行的方向上延伸。

第一柵電極可以在與源電極和漏電極平行的方向上在耗盡形成層的上表面的中間區(qū)域中延伸。

第二柵電極可以在耗盡形成層的上表面上并且覆蓋第一柵電極。

第一柵電極可以包括鈀和鈦氮化物(TiN)中的至少一種；第二柵電極可以包括TiN，并且在第一柵電極中的鈦與氮的比例可以不同于在第二柵電極中的鈦與氮的比例。

第二柵電極可以是多個第二柵電極之一，并且所述多個第二柵電極在耗盡形成層的上表面上彼此間隔開并覆蓋第一柵電極的部分。

第一柵電極可以是多個第一柵電極之一，并且所述多個第一柵電極在耗盡形成層的上表面上的中間區(qū)域中在與源電極和漏電極平行的方向上彼此間隔開。

第二柵電極可以在耗盡形成層的上表面上并且可以覆蓋所述多個第一柵電極。

耗盡形成層可以是多個耗盡形成層之一，并且所述多個耗盡形成層可以在與源電極和漏電極平行的方向上彼此間隔開。

多個突起可以在與源電極和漏電極平行的方向上分別在所述多個耗盡形成層的中間部分上。

第一柵電極可以是多個第一柵電極之一，并且所述多個第一柵電極分別在所述多個耗盡形成層的上表面上的中間區(qū)域中。

第二柵電極可以在所述多個耗盡形成層的上表面上以覆蓋所述多個第一柵電極。