[发明专利]场效应晶体管以及其制造方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管，该场效应晶体管为结型，包括：

第一导电型的第一氮化物半导体层；

第一导电型的第二氮化物半导体层，被形成在所述第一氮化物半导体层上，并且带隙能比所述第一氮化物半导体层的带隙能大；

第一导电型的第三氮化物半导体层，被形成在所述第二氮化物半导体层上；

第一导电型的第四氮化物半导体层，被形成在所述第三氮化物半导体层上，并且带隙能比所述第三氮化物半导体层的带隙能大；

第二导电型的第五半导体层，被形成在所述第四氮化物半导体层中所设置的凹部内；

栅电极，被形成在所述第五半导体层上；以及

源电极以及漏电极，被形成在所述栅电极的两侧的区域；

在所述第一氮化物半导体层以及所述第二氮化物半导体层的异质结界面形成有沟道。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管，

所述凹部，贯通所述第三氮化物半导体层以及所述第四氮化物半导体层的异质结界面。

3.如权利要求2所述的场效应晶体管，

所述凹部，贯通所述第三氮化物半导体层以及所述第四氮化物半导体层，并到达所述第二氮化物半导体层的表面；

作为所述凹部的底面的所述第二氮化物半导体层的表面，与所述第二氮化物半导体层以及所述第三氮化物半导体层的界面为同一面。

4.如权利要求3所述的场效应晶体管，

所述场效应晶体管还包括第六氮化物半导体层，该第六氮化物半导体层被形成在所述第二氮化物半导体层与所述第五半导体层之间。

5.如权利要求4所述的场效应晶体管，

所述第二氮化物半导体层与所述第六氮化物半导体层之间的晶格常数的差，比所述第二氮化物半导体层与所述第五半导体层之间的晶格常数的差小。

6.如权利要求3所述的场效应晶体管，

所述场效应晶体管还包括第一导电型的第七氮化物半导体层以及第一导电型的第八氮化物半导体层，所述第七氮化物半导体层被形成在所述第四氮化物半导体层上，所述第八氮化物半导体层被形成在所述第七氮化物半导体层上，并且带隙能比所述第七氮化物半导体层的带隙能大。

7.如权利要求1至6的任一项所述的场效应晶体管，

所述源电极以及所述漏电极，分别与所述第一氮化物半导体层以及所述第二氮化物半导体层的异质结界面、和所述第三氮化物半导体层以及所述第四氮化物半导体层的异质结界面接触。

8.如权利要求1至7的任一项所述的场效应晶体管，

所述第一氮化物半导体层由GaN构成；

所述第二氮化物半导体层由Al_xGa_1-xN构成，其中，0＜x≤1；

所述第三氮化物半导体层由Al_yGa_1-yN构成，其中，0≤y≤1；

所述第四氮化物半导体层由Al_zGa_1-zN构成，其中，0≤z≤1；

所述第五半导体层由Al_αGa_1-αN构成，其中，0≤α≤1。

9.如权利要求1至8的任一项所述的场效应晶体管，

所述场效应晶体管是常断型晶体管。

10.一种场效应晶体管的制造方法，包括以下工序：

第一生长工序，在第一氮化物半导体层上，依次使第一导电型或未掺杂的第二氮化物半导体层、第一导电型或未掺杂的第三氮化物半导体层、以及第一导电型或未掺杂的第四氮化物半导体层外延生长，所述第二氮化物半导体层的带隙能比所述第一氮化物半导体层的带隙能大，所述第四氮化物半导体层的带隙能比所述第三氮化物半导体层的带隙能大；

凹部形成工序，选择性地去除所述第四氮化物半导体层的一部分，从而形成凹部；

第二生长工序，在所述凹部内使第二导电型的第五半导体层外延生长；以及

栅极形成工序，在所述第五半导体层上形成栅电极。

11.如权利要求10所述的场效应晶体管的制造方法，

在所述凹部形成工序中，利用使所述第二氮化物半导体层的蚀刻速度比所述第三氮化物半导体层的蚀刻速度慢的蚀刻方法，来去除通过去除所述第四氮化物半导体层而露出的所述第三氮化物半导体。