[发明专利]宽能带隙半导体横向沟槽场效应晶体管及制造方法

权利要求书

1.一种结型场效应晶体管，包括：

具有相反的第一和第二主表面的衬底；

在衬底的第一主表面上的n型半导体材料的漏极层；

n型半导体材料的漂移层，其在漏极层上，且与漏极层不同延，从而使漏极层的部分暴露，该漂移层的电导率低于漏极层的电导率；

在漂移层上相互间隔开的一个或多个分立凸起区域，每个凸起区域包括漂移层的凸起部分、漂移层的凸起部分上的n型半导体材料的沟道区、以及沟道区上的n型半导体材料的源极区，源极区的材料的电导率高于沟道区的材料的电导率；

在漂移层上邻近所述一个或多个凸起区域的p型半导体材料的栅极区，其与漂移层和沟道区的n型材料形成整流结；以及

在栅极区和源极区上以及在漏极层的暴露部分上的欧姆触点；

其中所述漏极层、漂移层、栅极区、沟道区和源极区的半导体材料具有至少为2eV的E_G。

2.根据权利要求1的结型场效应晶体管，其中所述源极区与所述沟道区同延。

3.根据权利要求1的结型场效应晶体管，包括多个凸起区域，其中每个凸起区域具有长度方向上的尺寸和比长度方向上的尺寸短的宽度方向上的尺寸，其中凸起区域的长度方向上的尺寸的方向彼此平行。

4.根据权利要求3的结型场效应晶体管，其中所述栅极区包括多个在相邻凸起区域之间延伸的指。

5.根据权利要求1的结型场效应晶体管，其中所述衬底选自：半绝缘衬底；p型衬底；或者其上具有p型缓冲层的n型衬底，其中所述p型缓冲层形成衬底的第一主表面。

6.根据权利要求1的结型场效应晶体管，其中所述漏极层、漂移层、栅极区、沟道区和源极区中每一个的半导体材料都是SiC。

7.根据权利要求1的结型场效应晶体管，其中所述漏极层、漂移层、栅极区、沟道区和源极区中每一个的半导体材料都是第III族氮化物化合物半导体材料。

8.一种半导体器件，包括：

具有相反的第一和第二主表面的衬底；以及

分别在衬底的第一主表面上的分立位置处的第一和第二结型场效应晶体管，每个结型场效应晶体管包括：

n型半导体材料的漏极层，其在衬底的第一表面上，且与衬底的第一表面不同延，从而使衬底的围绕该漏极层的部分暴露；

n型半导体材料的漂移层，其在漏极层上，且与漏极层不同延，从而使漏极层的部分暴露，该漂移层的电导率低于漏极层的电导率；

在漂移层上相互间隔开的一个或多个分立凸起区域，每个凸起区域包括漂移层的凸起部分、漂移层的凸起部分上的n型半导体材料的沟道区、以及沟道区上的n型半导体材料的源极区，源极区的材料的电导率高于沟道区的材料的电导率；

在漂移层上邻近所述一个或多个凸起区域的p型半导体材料的栅极区，其与漂移层和沟道区的n型材料形成整流结；以及

在栅极区和源极区上以及在漏极层的暴露部分上的欧姆触点；

其中所述漏极层、漂移层、栅极区、沟道区和源极区的半导体材料具有至少为2eV的E_G。

9.根据权利要求8的半导体器件，其中所述第一结型场效应晶体管具有第一阈值电压，第二结型场效应晶体管具有不同于第一阈值电压的第二阈值电压。

10.一种制造结型场效应晶体管的方法，包括：

选择性地蚀刻多层结构，该多层结构包括：

具有相反的第一和第二主表面的衬底；

在衬底的第一主表面上的n型半导体材料的漏极层；

在漏极层上的n型半导体材料的漂移层，该漂移层的电导率低于漏极层的电导率；

在漂移层上的n型半导体材料的沟道层；以及

在沟道区上的n型半导体材料的源极层，该源极层的电导率高于沟道层的电导率；

其中选择性地蚀刻多层结构包括选择性地蚀刻穿透源极层并部分穿透沟道层，以形成至少一个凸起的源极区；

选择性地在与所述凸起的源极区相邻的漂移层的暴露部分中注入p型掺杂剂的离子，以形成沟道区域；

选择性地蚀刻穿透被注入的沟道层的暴露部分以及下面的漂移层，以暴露下面的漏极层；以及

选择性地蚀刻穿透漏极层的暴露部分以暴露下面的衬底；

其中所述漏极层、漂移层、栅极区、沟道区和源极区的半导体材料具有至少为2eV的E_G。