[发明专利]氮化物半导体器件、多尔蒂放大器和漏极压控放大器

权利要求书

1.一种氮化物半导体器件，包括：

衬底；

在所述衬底上形成的堆叠半导体结构，所述堆叠半导体结构包括无掺杂氮化物半导体的电子沟道层，和在所述电子沟道层上外延地形成的n型氮化物半导体的电子供应层，所述n型氮化物半导体的电子亲合势小于所述无掺杂氮化物半导体的电子亲合势，并且沿着与所述电子供应层的界面在所述电子沟道层中形成二维电子气；

栅电极，其对应于沟道区域而形成在所述堆叠半导体结构上；以及

源电极和漏电极，其分别在所述栅电极的第一侧和第二侧、以与所述堆叠半导体结构相欧姆接触地形成在所述堆叠半导体结构上；

所述堆叠半导体结构包括，在所述衬底和所述电子沟道层之间连续地并且外延地形成的n型导电层和包含Al的阻挡层。

2.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其中所述n型导电层和所述电子沟道层包含作为其构成元素的Ga和N，而所述阻挡层包含作为其构成元素的Ga、N和Al。

3.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其中所述阻挡层从其与所述电子供应层接触的一侧到其与所述n型导电层接触的一侧，连续增大其Al组分。

4.如权利要求3所述的氮化物半导体器件，其中所述Al组分在与所述导电层的界面处落入0.03-0.07的范围内，并且在与所述电子沟道层的界面处落入0.0-0.3的范围内，所述Al组分通过Al组分参数x来表示，并且所述Al组分参数x将所述阻挡层的组成表示为Al_xGa_1-xN。

5.如权利要求4所述的氮化物半导体器件，其中所述阻挡层的膜厚度在2-50nm范围内。

6.如权利要求1-5中的任一项所述的氮化物半导体器件，其中所述阻挡层在其邻近与所述n型导电层的界面的部分处被掺杂为n型。

7.如权利要求1-5中的任一项所述的氮化物半导体器件，其中所述n型导电层被掺杂有浓度级别在1×10¹⁷-5×10¹⁸cm^-3的范围内的n型掺杂物。

8.如权利要求1-5中的任一项所述的氮化物半导体器件，其中所述n型导电层在其邻近与所述阻挡层的界面的部分处被掺杂为n型。

9.如权利要求1所述的氮化物半导体器件，其中所述n型导电层的膜厚度为5-100nm。

10.一种多尔蒂放大器，其包括载波放大器和峰值放大器，

所述载波放大器和所述峰值放大器中的每个包括氮化物半导体器件，所述氮化物半导体器件包括：

衬底；

在所述衬底上形成的堆叠半导体结构，所述堆叠半导体结构包括无掺杂氮化物半导体的电子沟道层，和在所述电子沟道层上外延地形成的n型氮化物半导体的电子供应层，所述n型氮化物半导体的电子亲合势小于所述无掺杂氮化物半导体的电子亲合势，并且沿着与所述电子供应层的界面在所述电子沟道层中形成二维电子气；

栅电极，其对应于沟道区域而形成在所述堆叠半导体结构上；以及

源电极和漏电极，其分别在所述栅电极的第一侧和第二侧、以与所述堆叠半导体结构相欧姆接触地形成在所述堆叠半导体结构上；

所述堆叠半导体结构包括，在所述衬底和所述电子沟道层之间连续地并且外延地形成的n型导电层和包含Al的阻挡层。

11.一种漏极压控放大器，其包括对输入信号进行放大的主放大器和响应于所述输入信号的电平来控制漏极电压的控制放大器，

所述主放大器包括氮化物半导体器件，所述氮化物半导体器件包括：

衬底；

在所述衬底上形成的堆叠半导体结构，所述堆叠半导体结构包括无掺杂氮化物半导体的电子沟道层，和在所述电子沟道层上外延地形成的n型氮化物半导体的电子供应层，所述n型氮化物半导体的电子亲合势小于所述无掺杂氮化物半导体的电子亲合势，并且沿着与所述电子供应层的界面在所述电子沟道层中形成二维电子气；

栅电极，其对应于沟道区域而形成在所述堆叠半导体结构上；以及

源电极和漏电极，其分别在所述栅电极的第一侧和第二侧、以与所述堆叠半导体结构相欧姆接触地形成在所述堆叠半导体结构上；

所述堆叠半导体结构包括，在所述衬底和所述电子沟道层之间连续地并且外延地形成的n型导电层和包含Al的阻挡层。