[发明专利]反侧设计的III-氮化物器件

权利要求书

1.一种III族氮化物器件，包括：

III-氮化物层的堆叠，其中所述堆叠包括沟道层、与所述沟道层直接相邻的势垒层以及与所述沟道层的和所述势垒层相反的一侧直接相邻的间隔层，其中所述沟道层包括在所述沟道层中的与所述势垒层相邻的2DEG沟道；

第一钝化层，所述第一钝化层在与所述沟道层相反的一侧上直接接触所述间隔层的表面，其中所述第一钝化层是电绝缘体并且所述III-氮化物层的堆叠和所述第一钝化层形成具有邻近所述第一钝化层的反侧和邻近所述势垒层的正侧的结构；

第二钝化层，所述第二钝化层在所述结构的所述正侧上；和

一个或多个导电接触，所述一个或多个导电接触电连接到所述2DEG沟道。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一钝化层和所述第二钝化层每个均具有足够大的带隙、足够低的体缺陷密度和足够低的界面密度，从而与具有所述III-氮化物层的堆叠并且缺乏所述第一钝化层和所述第二钝化层的器件相比改进了所述器件的击穿。

3.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一钝化层具有小于10¹²/cm²的起作用的界面态密度和小于10²⁰/cm³的起作用的体陷阱密度。

4.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一钝化层或者所述第二钝化层由无机电介质材料形成。

5.根据权利要求4所述的器件，其中所述第一钝化层或者所述第二钝化层包括氮化硅、二氧化硅、氧氮化硅、氧化铝或者氮化铝。

6.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一钝化层或者所述第二钝化层是有机电介质材料。

7.根据权利要求6所述的器件，其中所述第一钝化层或者所述第二钝化层包括有机树脂。

8.根据权利要求7所述的器件，其中所述有机树脂包括聚酰亚胺、苯并环丁烯（BCB）或者SU8中的一种。

9.根据权利要求1所述的器件，其中所述钝化层包括至少一种有机电介质材料和至少一种无机电介质材料的堆叠。

10.根据权利要求1所述的器件，其中所述导电接触电连接到所述结构的所述反侧。

11.根据权利要求1所述器件，其中所述III-氮化物层的堆叠在0.5和30微米厚之间。

12.根据权利要求1所述的器件，进一步包括栅极接触和栅极电介质，其中所述栅极电介质在所述III-氮化物层的堆叠与所述第二钝化层之间。

13.根据权利要求1所述的器件，其中：

所述一个或多个导电接触中的一个是在所述结构的所述正侧上的栅极接触；

所述导电接触中的一个是在所述结构的所述正侧上的源极接触；

所述导电接触中的一个是在所述结构的所述反侧上的漏极接触；并且

所述第二钝化层覆盖包括所述栅极接触和所述源极接触之间的间隔的所述结构的所述正侧的整体。

14.根据权利要求1所述的器件，进一步包括：

成核和应力管理层，所述成核和应力管理层与所述间隔层接触；以及

母衬底，所述母衬底包括硅，其中所述成核和应力管理层在所述III-氮化物层的堆叠和所述母衬底之间；

其中所述器件具有包括所述III-氮化物层的堆叠的第一部分和包括所述III-氮化物层的堆叠、所述成核和应力管理层以及所述母衬底的第二部分，所述第二部分形成外骨骼并且所述第一部分没有所述母衬底以及所述成核和应力管理层。

15.根据权利要求14所述的器件，进一步包括在所述母衬底的与所述III-氮化物层的堆叠相反的一侧上的电介质层。

16.根据权利要求15所述的器件，进一步包括导电层，其中所述电介质层在金属化层与所述母衬底之间。

17.根据权利要求16所述的器件，其中所述外骨骼具有薄部分和厚部分，其中所述薄部分中的所述母衬底比所述厚部分中的所述母衬底薄并且所述导电层不延伸到所述外骨骼的所述厚部分中。

18.根据权利要求17所述的器件，其中所述薄部分中的所述母衬底在大约10和50微米之间。