專利名稱：反向擴(kuò)散抑制結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增強(qiáng)型氮化鎵(GaN)晶體管的領(lǐng)域。尤其，本發(fā)明涉及一種具有擴(kuò)散阻擋的增強(qiáng)型GaN晶體管。
背景技術(shù)：
對(duì)于功率半導(dǎo)體器件，氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體器件的需求日益增加，這是由于它們能夠承載大電流和支持高電壓的能力。這些器件的發(fā)展通常旨在進(jìn)行高功率/高頻應(yīng)用。 為這些類型應(yīng)用而制造的器件基于展示高電子遷移率的通用器件結(jié)構(gòu)，并且這些器件被稱為異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(HFET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)或者調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MODFET)等各種名稱。這些類型的器件通?？梢越?jīng)受高電壓，例如100伏特，同時(shí)在高頻下運(yùn)行，例如 IOOkHz-IOGHz。GaN HEMT器件包括具有至少兩個(gè)氮化物層的氮化物半導(dǎo)體。形成在該半導(dǎo)體或緩沖層上的不同材料使得這些層具有不同的帶隙。相鄰氮化物層中的不同材料還引起極化， 這有助于在兩層接合處附近，尤其在具有較窄帶隙的層中形成導(dǎo)電二維電子氣ODEG)區(qū)。弓丨起極化的這些氮化物層通常包括臨近GaN層的AlGaN阻擋層，以包括2DEG，其允許電荷流經(jīng)器件。該阻擋層可以是摻雜或無(wú)摻雜的。由于在零柵偏壓下門(mén)極下方存在2DEG 區(qū)，所以大部分氮化物器件是常開(kāi)型或者耗盡型器件。如果在施加零柵偏壓時(shí)在門(mén)極下方 2DEG區(qū)被耗盡，即被移除，則該器件可以是增強(qiáng)型器件。增強(qiáng)型器件是常關(guān)型，并且由于它們提供的附加安全性以及它們更易于使用簡(jiǎn)單低成本的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，因而是符合需要的。為了傳導(dǎo)電流，增強(qiáng)型器件需要在門(mén)極施加正偏壓。圖1示出不具有擴(kuò)散阻擋的傳統(tǒng)增強(qiáng)型GaN晶體管器件100。器件100包括可以由硅(Si)、碳化硅(SiC)、藍(lán)寶石或其他材料形成的基底101，通常由AlN和AlGaN形成的厚度為約0. 1至約1. 0 μ m的過(guò)渡層102，通常由GaN形成的厚度為約0. 5至約10 μ m的緩沖材料103，通常由MGaN形成的厚度從約0. 005至約0. 03 μ m的阻擋材料104，其中Al和( 比例為約0. 1至約0.5，ρ型AlfeiN 105，高度摻雜的ρ型GaN 106，絕緣區(qū)107，鈍化區(qū)108， 用于源極和漏極、通常由具有諸如Ni和Au的封蓋金屬的Ti和Al形成的歐姆觸點(diǎn)金屬109 和110，以及通常由位于ρ型GaN門(mén)極上的鎳(Ni)和金(Au)金屬觸點(diǎn)形成的門(mén)金屬111。圖1中所示的常規(guī)增強(qiáng)型GaN晶體管具有多個(gè)缺點(diǎn)。在未摻雜的GaN103或AlGaN 104上生長(zhǎng)ρ型AKiaN 105(例如，在圖1中)期間，Mg原子將反向向下擴(kuò)散通過(guò)晶體進(jìn)入器件的有源區(qū)，導(dǎo)致層104和103的非故意摻雜。這些Mg原子作用為獲取電子的受體，并且變得負(fù)充電。負(fù)充電的Mg排斥來(lái)自2維電子氣的電子。這導(dǎo)致了門(mén)極下的更高閾值電壓， 以及門(mén)極和歐姆接觸之間的區(qū)域中更低的導(dǎo)電性。此外，這些Mg原子的充電和放電可以導(dǎo)致器件的閾值和導(dǎo)電性的時(shí)間依賴性改變。常規(guī)GaN晶體管的第二缺點(diǎn)是，當(dāng)通過(guò)向門(mén)極觸點(diǎn)施加正電壓而導(dǎo)通晶體管時(shí)的高門(mén)極泄漏。在層106(例如，在圖1中)生長(zhǎng)期間，Mg 原子擴(kuò)散至生長(zhǎng)表面。當(dāng)終止生長(zhǎng)時(shí)，在表面上存在一高度摻雜的層。當(dāng)向門(mén)極觸點(diǎn)施加正偏壓時(shí)，由于該層頂部的高度摻雜，產(chǎn)生大電流。

發(fā)明內(nèi)容
因而需要提供一種具有擴(kuò)散抑制結(jié)構(gòu)的GaN晶體管，其避免了現(xiàn)有技術(shù)的前述缺
點(diǎn)ο


圖1示出了常規(guī)增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖3是比較常規(guī)GaN晶體管和圖2的器件中鋁含量的示意圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖5是比較常規(guī)GaN晶體管和圖4的器件中鋁含量的示意圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖7是比較傳統(tǒng)GaN晶體管和圖6的器件中鋁含量的示意圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖9是比較傳統(tǒng)GaN晶體管和圖8的器件中鎂含量的示意圖。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖11是比較常規(guī)GaN晶體管和圖10的器件中鎂含量的示意圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖13是比較常規(guī)GaN晶體管和圖12的器件中鎂含量的示意圖。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例形成的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的橫截面視圖。圖15A-15D示出了形成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增強(qiáng)型GaN晶體管器件的方法。
具體實(shí)施例方式在下列詳述中，參考特定實(shí)施例，充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以采用其他實(shí)施例，并且可以進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)、 邏輯和電氣改變。本文所述的本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種具有擴(kuò)散阻擋的增強(qiáng)型GaN晶體管，其防止 Mg原子通過(guò)晶體擴(kuò)散進(jìn)入器件的有源區(qū)。這些實(shí)施例基于添加擴(kuò)散阻擋層和/或遞變摻雜分布(profile)，以減少或消除摻雜原子(例如Mg)的擴(kuò)散。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將薄的AlN或者高Al含量的AlGaN層沉積在主溝道層上，以阻止Mg反向擴(kuò)散進(jìn)入該區(qū)域。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，將薄的AlN或者高Al含量的AKiaN層沉積在該阻擋層之中或之上。 在另一實(shí)施例中，通過(guò)在P型GaN層和阻擋層之間增加未摻雜區(qū)，控制Mg摻雜分布以減少擴(kuò)散進(jìn)入或通過(guò)阻擋層的Mg的量。在又一實(shí)施例中，使用在門(mén)極觸點(diǎn)附近的摻雜改性，以有助于歐姆或肖特基接觸形成。參考圖2，現(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第一實(shí)施例。圖2示出了器件200的橫截面視圖。器件200包括由Si、SiC、藍(lán)寶石或其他材料構(gòu)成的基底21、厚度在約0. 1至約1.0 μ m之間的通常由AlN和AlGaN構(gòu)成的過(guò)渡層22、厚度在約0.5至約10 μ m 之間的通常由GaN構(gòu)成的緩沖層23、厚度在約0. 01至約0. 3 μ m之間的通常由6鄉(xiāng)或hGaN 構(gòu)成的溝道層20、厚度在約0. 005至約0. 03 μ m之間通常由AWaN構(gòu)成的阻擋層27，其中Al組分比例在約0. 1至約0. 5之間、通常由具有諸如Ta、Ti、TiN, W或WSi2的高熔點(diǎn)金屬觸點(diǎn)的P型GaN形成的門(mén)極結(jié)構(gòu)沈。ρ型GaN和高熔點(diǎn)金屬觸點(diǎn)的厚度均在約0. 01至約 1. 0 μ m之間。歐姆觸點(diǎn)金屬M(fèi)、25由具有諸如Ni和Au或Ti和TiN的封蓋金屬的Ti和 Al形成。擴(kuò)散阻擋28通常包括AlGaN，其中Al組分比例在約0. 2和約1之間，其厚度在約 0. 001至約0. 003 μ m之間。Al組分比例是Al的含量，而Al組分比例加上( 組分比例等于1。緩沖層23、阻擋層27和擴(kuò)散阻擋28由III族氮化物材料制成。III族氮化物材料可以包括 hxAlyGai_x_yN，其中 x+y 彡 1。根據(jù)上述實(shí)施例，形成了具有不同Al含量的雙層。圖2中的結(jié)構(gòu)接近于溝道層處具有較高Al含量，接近門(mén)極層處具有較低的Al含量。圖3中示出了常規(guī)GaN晶體管和圖2 的結(jié)構(gòu)中的溝道層和門(mén)極層之間的Al含量的比較。在圖2中所示的結(jié)構(gòu)中，溝道層上的擴(kuò)散阻擋層觀中Al含量較高，而阻擋層27中Al含量較低。雖然圖3示出了具有恒定Al含量的兩個(gè)不同層，但是還可以采用將層觀和27組合成Al含量遞變層，從而Al含量從接近溝道層處的高含量至接近門(mén)極結(jié)構(gòu)處的低含量遞變。這種遞變可以以許多方式進(jìn)行，諸如線性地、多階次逐步下降、高低Al含量交替而同時(shí)逐漸減少平均Al含量、或者高低Al含量交替而同時(shí)將高低Al層的厚度從接近溝道處的較厚高Al改變至接近門(mén)極處的較薄高Al。 高Al含量材料阻擋了 Mg的擴(kuò)散，并且將其限制在溝道層上的區(qū)域內(nèi)。高Al含量層還導(dǎo)致了高電子遷移率。然而，在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，擴(kuò)散仍然進(jìn)行至頂部阻擋層中。參考圖4，現(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第二實(shí)施例。圖4示出了器件300的橫截面視圖。圖4類似于圖2，但是不同之處在于擴(kuò)散阻擋38和阻擋層37的位置與圖2中的位置相反，因而緊挨著門(mén)極結(jié)構(gòu)36提供擴(kuò)散阻擋38。各層的尺寸和組成類似于第一實(shí)施例。根據(jù)上述實(shí)施例，提供了具有不同Al含量的雙層，具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。圖5中示出了常規(guī)GaN晶體管和圖4的結(jié)構(gòu)中的溝道層和門(mén)極層之間的Al含量的比較。在圖4中所示的結(jié)構(gòu)中，溝道層上的阻擋層37中Al含量較低，而擴(kuò)散阻擋層38具有較高的Al含量。高Al含量材料阻止Mg的擴(kuò)散，并且將其限定在阻擋層上方的區(qū)域。然而，在圖4所示的結(jié)構(gòu)中，較低Al含量的層不具有第一實(shí)施例所具有的較高電子遷移率的優(yōu)點(diǎn)。參考圖6，現(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第三實(shí)施例。圖6示出了器件400的橫截面視圖。第三實(shí)施例基本上是上述第一和第二實(shí)施例的組合，并且包括兩個(gè)擴(kuò)散阻擋層48、49，在阻擋層47的任一側(cè)上具有一個(gè)擴(kuò)散阻擋層。各層的尺寸和組成類似于第一和第二實(shí)施例。該實(shí)施例具有上述第一和第二實(shí)施例兩者的優(yōu)點(diǎn)。圖6的結(jié)構(gòu)具有Al含量不同的三層，其中接近門(mén)極層具有較高的Al含量，而接近通道溝道層具有較高的Al含量。圖7 中示出了常規(guī)GaN晶體管和圖6的結(jié)構(gòu)中的緩沖層和門(mén)極層之間的Al含量的比較。在圖6 中所示的結(jié)構(gòu)中，溝道層上的擴(kuò)散層49具有高Al含量，而阻擋層47具有較低的Al含量， 而另一擴(kuò)散層48也具有高Al含量。層48的高Al含量材料阻止Mg的擴(kuò)散，并且將其限定在阻擋層上方的區(qū)域。層49的高Al含量材料導(dǎo)致了更高的電子遷移率。參考圖8，現(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第四實(shí)施例。圖8示出了器件500的橫截面視圖。該實(shí)施例類似于上述的第一和第二實(shí)施例，不同之處在于包括具有Mg摻雜分布的ρ型GaN門(mén)極，并且不具有擴(kuò)散阻擋層。該實(shí)施例中的門(mén)極層57在接近阻擋層M附近具有較低的Mg濃度，而在門(mén)極觸點(diǎn)58附近具有較高的Mg濃度。對(duì)于門(mén)極層57中Mg濃度的典型值是，在阻擋層附近為每cm3具有約IO"5個(gè)原子，而在門(mén)極觸點(diǎn)處增加至每cm3約5 X IO19個(gè)原子。根據(jù)上述實(shí)施例，門(mén)極層57的Mg摻雜水平在阻擋層M附近較低，而在門(mén)極觸點(diǎn) 58處較高。在圖9中示出了與常規(guī)GaN晶體管的比較。圖8中的結(jié)構(gòu)在接近門(mén)極層處具有較高的Mg含量。Mg濃度水平開(kāi)始可以是零或低水平，例如每cm3具有約IO16個(gè)原子，而后朝向門(mén)極觸點(diǎn)增加。Mg濃度通過(guò)ρ型GaN門(mén)極層57的形狀可以以各種方式改變，圖9 中示出了其中一些改變方式(例如，Mg濃度線性遞變或者在門(mén)極觸點(diǎn)附近Mg濃度急劇上升)。還包括一些在阻擋上具有不含Mg的分隔層的版本。與該低Mg區(qū)域相關(guān)的是摻雜偏移厚度。圖8的結(jié)構(gòu)具有各種優(yōu)點(diǎn)。在阻擋層附近處的低Mg濃度減少了進(jìn)入阻擋層的反向擴(kuò)散。與摻雜偏移相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)阻擋層和緩沖層的非常低的無(wú)意摻雜。在門(mén)極觸點(diǎn)附近的高M(jìn)g濃度有助于在門(mén)極觸點(diǎn)和ρ型GaN之間形成歐姆接觸，其導(dǎo)致了改進(jìn)的器件導(dǎo)通特性。參考圖10，現(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第五實(shí)施例。圖10示出了器件600的橫截面視圖。該實(shí)施例類似于第四實(shí)施例，不同在于P-型GaN門(mén)極層67的Mg 摻雜分布不同。該實(shí)施例中的門(mén)極層67在接近阻擋層64和接近門(mén)極觸點(diǎn)68處具有較低的Mg濃度，而在中部具有增加的濃度。Mg濃度的典型值是在阻擋層附近每cm3具有約IO16 個(gè)原子，而在P-GaN門(mén)極的中心處附近增加至每cm3約5X IO19個(gè)原子，在門(mén)極觸點(diǎn)附近降低至每cm3約IO16個(gè)原子。根據(jù)上述實(shí)施例，Mg摻雜水平在阻擋層附近較低，而在門(mén)極中心附近較高。圖11 中示出了與常規(guī)GaN晶體管的比較。Mg濃度通過(guò)ρ型GaN門(mén)極層的形狀可以以各種方式改變，圖11中示出了其中一些改變方式(例如，尖形Mg濃度或平頂Mg分布)。圖10的結(jié)構(gòu)在門(mén)極層中心具有較高的Mg含量。阻擋層附近的低Mg含量減少了進(jìn)入阻擋層的反向擴(kuò)散。 與摻雜偏移相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)阻擋層、溝道層和緩沖層的非常低的無(wú)意摻雜。門(mén)極觸點(diǎn)附近的低Mg濃度允許在門(mén)極觸點(diǎn)和ρ型GaN之間形成肖特基接觸，這改善了器件門(mén)極泄漏?，F(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第六實(shí)施例。圖12示出了器件700 的橫截面視圖。該實(shí)施例類似于第五實(shí)施例，不同在于通過(guò)在門(mén)極觸點(diǎn)附近的門(mén)極層77中添加Si，而提供了 η型摻雜。Mg濃度的典型值類似于第五實(shí)施例。門(mén)極觸點(diǎn)附近的Si濃度的范圍從每cm3具有約1015個(gè)原子至約IO19個(gè)原子。根據(jù)上述實(shí)施例，Mg摻雜水平在阻擋層附近較低，而在門(mén)極中心附近較高。將Si 原子添加至門(mén)極觸點(diǎn)附近。圖13中示出了與常規(guī)GaN晶體管的比較。阻擋層附近的低Mg 濃度減少了進(jìn)入阻擋層的反向擴(kuò)散。與摻雜偏移相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)阻擋層、溝道層和緩沖層的非常低的無(wú)意摻雜。門(mén)極觸點(diǎn)附近的低Mg濃度導(dǎo)致了較低的空穴密度。通過(guò)添加Si原子，進(jìn)一步減小了空穴密度。圖13的A部分示出了添加Si原子以減小空穴密度。Si原子的密度小于或等于Mg原子密度。該非常低的空穴密度改善了肖特基接觸的形成。進(jìn)一步增加Si含量超過(guò)Mg水平，形成了 p-n結(jié)。圖13的B部分示出了添加Si原子遠(yuǎn)超過(guò)門(mén)極觸點(diǎn)附近的Mg原子的密度。這在門(mén)極結(jié)構(gòu)中形成p-n結(jié)，并且可以進(jìn)一步減少門(mén)極泄漏?，F(xiàn)在將參考增強(qiáng)型GaN晶體管的形成而描述第七實(shí)施例。圖14示出了器件800的橫截面視圖。該實(shí)施例類似于第五和第六實(shí)施例，不同在于由分隔層的一部分構(gòu)成的區(qū)域 89保留在門(mén)極區(qū)域以外的區(qū)域中的阻擋層上。層89厚度的典型值是分隔層厚度的約0% 至約80%。低摻雜或未摻雜層的另一優(yōu)點(diǎn)是減少了制造損傷，并且改進(jìn)了制造公差。參考圖 15A-15D，制造步驟包括(a)在基底81上沉積AlN和AlGaN過(guò)渡層82、GaN緩沖層83、溝道層80、阻擋層84、p-GaN層87和門(mén)極觸點(diǎn)材料88 ； (b)蝕刻門(mén)極觸點(diǎn)和大部分p_GaN層87， 留下少量材料89 ； (c)通過(guò)沉積絕緣材料，諸如SiN 90，鈍化表面；以及(d)蝕刻開(kāi)放接觸區(qū)域，并且沉積歐姆接觸材料，以形成源極86和漏極85。在步驟(b)中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)點(diǎn)。在蝕刻P-GaN期間，在到達(dá)阻擋層之前停止蝕刻。如此進(jìn)行以避免引起對(duì)該敏感材料的損傷，這可以導(dǎo)致溝道層中的高電阻率，并且避免在SiN界面捕獲電荷。不使用低摻雜的分隔層，層 89包括p-GaN。這導(dǎo)致了層89中的負(fù)電荷，其排斥來(lái)自溝道層的電子，并且當(dāng)器件運(yùn)行時(shí)增加了對(duì)電流的阻抗。使用未摻雜分隔層允許蝕刻步驟(b)在阻擋層上方終止，因而避免損傷，而不留下對(duì)溝道層的阻抗有害的高度摻雜材料。分隔層可以在非常高度的溫度(約 1000°C至約1100°C )下生長(zhǎng)，使用高含量氨在約900°C生長(zhǎng)，和/或非常緩慢地生長(zhǎng)。上述描述和附圖僅是實(shí)現(xiàn)本文所述的特征和優(yōu)點(diǎn)的特定實(shí)施例的解釋說(shuō)明。可以對(duì)特定處理?xiàng)l件進(jìn)行修改和替換。因此，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明的實(shí)施例受到前述描述和附圖的限制。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)型III族氮化物晶體管，包括基底，過(guò)渡層，包括III族氮化物材料的緩沖層， 包括III族氮化物材料的阻擋層， 漏極和源極觸點(diǎn)，包含受體型摻雜劑元素的門(mén)極，以及位于門(mén)極和緩沖層之間的包括III族氮化物材料的擴(kuò)散阻擋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述緩沖層包括h/lyGiinN，其中x+y彡1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述阻擋層包括具有比緩沖層的帶隙更寬的 LxAlyGa1TyN,其中 x+y 彡 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其中所述受體型摻雜劑元素選自于包括Mg、C、Ca、 Fe、Cr、V、Mn 和 Be 的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體管，其中所述擴(kuò)散阻擋包括具有比所述阻擋層更高的Al 組分比例的InxAlyGai_x_yN，其中x+y彡1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中所述門(mén)極是摻雜有受體型元素的hxAlyGai_x_yN 層，其中x+y ( 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶體管，其中所述擴(kuò)散阻擋位于所述阻擋層上和門(mén)極下。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中所述擴(kuò)散阻擋位于所述阻擋層下。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中所述擴(kuò)散阻擋位于所述阻擋層中部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管，其中所述擴(kuò)散阻擋由兩層組成，一層位于阻擋層下，而另一層位于阻擋層上。
11.一種增強(qiáng)型III族氮化物晶體管，包括 基底，過(guò)渡層，包括III族氮化物材料的緩沖層， 包括III族氮化物材料的阻擋層， 漏極和源極觸點(diǎn)，以及包含受體型摻雜劑元素的門(mén)極，其中所述受體型摻雜劑元素在底部區(qū)域附近的密度低于中心密度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，其中所述緩沖層包括^^和^隊(duì)其中x+y彡1。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，其中所述阻擋層包括^^和^隊(duì)其中x+y彡1。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，其中所述門(mén)極在hxAlyGai_x_yN阻擋上包含未摻雜或低摻雜的hxAlyGai_x_yN分隔層，其中x+y彡1。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管，其中門(mén)極分隔層僅存在于門(mén)極區(qū)域中，并且所述門(mén)極分隔層不存在于門(mén)極區(qū)域之外。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管，其中在門(mén)極分隔層上和門(mén)極區(qū)域外側(cè)不存在門(mén)極材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，還包括位于門(mén)極頂部表面附近的供體型元素。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，其中所述受體型摻雜劑元素的密度在門(mén)極頂部表面附近較高。
19.一種形成增強(qiáng)型III族氮化物晶體管的方法，該方法包括如下步驟在基底上沉積過(guò)渡層、h/lyGiimN緩沖層、溝道層、阻擋層、未摻雜或低摻雜的 InxAlyGai_x_yN分隔層、摻雜有受體型元素的h/lyGiimN層以及門(mén)極觸點(diǎn)材料； 蝕刻門(mén)極觸點(diǎn)；蝕刻摻雜有受體的hxAly(iai_x_yN層； 蝕刻低摻雜的hxAly(iai_x_yN分隔層的一部分；通過(guò)沉積絕緣材料而鈍化表面；以及蝕刻開(kāi)放接觸區(qū)域，并且沉積歐姆接觸材料以形成源極和漏極。
全文摘要
一種增強(qiáng)型GaN晶體管，該晶體管包括基底、過(guò)渡層、包括III氮化物材料的緩沖層、包括III氮化物材料的阻擋層、漏極和源極觸點(diǎn)、包含受體型摻雜劑元素的門(mén)極，以及位于門(mén)極和緩沖層之間的包括III氮化物材料的擴(kuò)散阻擋。
文檔編號(hào)H01L29/10GK102365745SQ201080015469
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者曹建軍, 羅伯特·比奇, 趙廣元 申請(qǐng)人:宜普電源轉(zhuǎn)換公司