[发明专利]耗尽型顶栅结型场效应晶体管(DTGJFET)

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

位于半导体层中的源极区域；

位于所述半导体层中的漏极区域；

位于所述半导体层中设置在所述源极区域和漏极区域之间的沟道区域；以及

位于所述半导体层中设置在所述源极区域和漏极区域之间的顶栅，其中所述顶栅横跨从所述源极区域向所述漏极区域的整个范围覆盖所述沟道区域，且适合于在器件工作期间完全耗尽。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述顶栅的下表面进一步横跨从所述源极区域到所述漏极区域的整个范围与所述沟道区域接触。

3.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，进一步包括：

包括所述顶栅的晶体管栅极，其中所述晶体管栅极进一步包括：

具有上表面的底栅，其横跨整个沟道区域范围与所述沟道区域的下表面接触，所述沟道区域设置在所述源极区域和所述漏极区域之间。

4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述晶体管栅极进一步包括：

位于相对于所述沟道区域的第一横向位置的第一部分，其与所述沟道区域接触；以及

位于相对于所述沟道区域的第二横向位置的第二部分，其与所述沟道区域接触，

其中所述晶体管栅极因此与所述沟道区域的四侧接触。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：

所述沟道区域包括峰值浓度在约1×10¹⁶原子/cm³与约1×10¹⁷原子/cm³之间的具有第一类型导电性的第一类型掺杂剂；以及

所述顶栅包括峰值浓度约为1×10¹⁶原子/cm³的具有与所述第一类型导电性相反的第二类型导电性的第二类型掺杂剂。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：

所述顶栅包括从所述源极区域向所述漏极区域延伸的掺杂剂梯度，其中朝所述源极区域的掺杂剂的第一峰值浓度比朝所述漏极区域的掺杂剂的第二峰值浓度高。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，在器件工作期间，所述顶栅在所述器件的整个工作期间完全耗尽。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述顶栅在没有施加偏压的情况下完全耗尽。

9.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，在对所有源极区域、漏极区域和顶栅同时施加0.0伏电压期间，所述顶栅完全耗尽。

10.一种用于形成半导体器件的方法，包括：

将源极区域、漏极区域和沟道区域注入衬底中，其中所述沟道区域设置在所述源极区域和所述漏极区域之间；以及

将顶栅注入所述衬底中，其中所注入的顶栅横跨从所述源极区域到所述漏极区域的整个范围覆盖所述沟道区域。