[发明专利]采用耗尽模式GaN基FET的串叠电路

权利要求书

1.一种电路，包括：

输入漏极节点、输入源极节点和输入栅极节点；

具有源极、漏极和栅极的III族氮化物耗尽模式FET，其中，所述 耗尽模式FET的栅极联接到使所述耗尽模式FET保持在其导通状态的 电势；

具有源极、漏极和栅极的增强模式FET，其中，所述耗尽模式FET 的所述源极串联联接到所述增强模式FET的所述漏极，其中所述增强 模式FET是硅基器件或者GaAs基器件；并且

其中，所述耗尽模式FET的所述漏极用作所述输入漏极节点，所 述增强模式FET的所述源极用作所述输入源极节点，并且所述增强模 式FET的所述栅极用作所述输入栅极节点。

2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述III族氮化物包括GaN。

3.根据权利要求1所述的电路，其中，所述耗尽模式FET是额定 电压大于约100V的高压FET，其中所述耗尽模式FET具有二维高迁 移率沟道，该二维高迁移率沟道将载流子限制在III族氮化物层和肖特 基层之间的界面区域。

4.根据权利要求1所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模 式FET包括：

衬底；

设置在所述衬底的上方的第一有源层；

设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比 所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层 之间产生二维电子气层；

设置在所述第二有源层上的快闪层；以及

设置在所述快闪层上的源极接触、栅极接触和漏极接触。

5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述第一有源层包含GaN 并且所述第二有源层包含III族氮化物半导体材料。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述第二有源层包 含Al_xGa_1-xN，其中0＜X＜1。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述第二有源层选 自由AlGaN、AlInN和AlInGaN组成的组。

8.根据权利要求4所述的半导体器件，还包括设置在所述衬底和 所述第一有源层之间的成核层。

9.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述快闪层包含金 属Al。

10.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述快闪层包含 金属Ga。

11.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述快闪层是形 成自然氧化物层的退火的快闪层。

12.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第二有源层 和所述快闪层包括形成在其内的第一凹进部和第二凹进部，并且所述 源极接触和所述漏极接触分别设置在所述第一凹进部和所述第二凹进 部中。

13.根据权利要求1所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模 式FET包括：

衬底；

设置在所述衬底的上方的第一有源层；

设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比 所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层 之间产生二维电子气层；

形成在所述第二有源层的上方的AlN层；以及

设置在所述AlN层的上方的源极接触、栅极接触和漏极接触。

14.根据权利要求1所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模 式FET包括：

衬底；

设置在所述衬底的上方的第一有源层；

设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比 所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层 之间产生二维电子气层，其中所述第二有源层包括形成在其内的第一 凹进部和第二凹进部；

分别设置在所述第一凹进部和所述第二凹进部中的源极接触和漏 极接触；

设置在所述第二有源层的上方的栅电极。