[发明专利]半导体器件及其制造方法和电源设备

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

GaN电子传输层，设置在衬底上方；

第一AlGaN电子供应层，设置在所述GaN电子传输层上方；

AlN电子供应层，设置在所述第一AlGaN电子供应层上方；

第二AlGaN电子供应层，设置在所述AlN电子供应层上方；

栅极凹槽，设置在所述第二AlGaN电子供应层和所述AlN电子供应层中；以及

栅极，设置在所述栅极凹槽上方。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

GaN保护层，设置在所述第二AlGaN电子供应层上方；

其中，所述栅极凹槽设置在所述GaN保护层、所述第二AlGaN电子供应层和所述AlN电子供应层中。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二AlGaN电子供应层的Al含量低于所述第一AlGaN电子供应层的Al含量。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二AlGaN电子供应层的Al组分为10％或更少。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述AlN电子供应层的厚度为3nm或更小。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

绝缘膜，设置在所述栅极凹槽上方；

其中，所述栅极经由所述绝缘膜设置在所述第一AlGaN电子供应层上方。

7.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括：

绝缘膜，从所述GaN保护层的表面开始延伸进入所述栅极凹槽；

其中，所述栅极经由所述绝缘膜设置在所述第一AlGaN电子供应层上方。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极设置在所述第一AlGaN电子供应层上方。

9.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括：

绝缘膜，从所述GaN保护层的表面开始延伸进入所述栅极凹槽；

其中，所述栅极设置在所述第一AlGaN电子供应层上方。

10.一种电源设备，包括：

高压电路；

低压电路；以及

变压器，设置在所述高压电路和所述低压电路之间；

所述高压电路包括晶体管，所述晶体管包括：

GaN电子传输层，设置在衬底上方；

第一AlGaN电子供应层，设置在所述GaN电子传输层上方；

AlN电子供应层，设置在所述第一AlGaN电子供应层上方；

第二AlGaN电子供应层，设置在所述AlN电子供应层上方；

栅极凹槽，设置在所述第二AlGaN电子供应层和所述AlN电子供应层中；以及

栅极，设置在所述栅极凹槽上方。

11.一种半导体器件制造方法，包括：

在衬底上方形成GaN电子传输层；

在所述GaN电子传输层上方形成第一AlGaN电子供应层；

在所述第一AlGaN电子供应层上方形成AlN电子供应层；

在所述AlN电子供应层上方形成第二AlGaN电子供应层；

在所述第二AlGaN电子供应层和所述AlN电子供应层中形成栅极凹槽；以及

在所述栅极凹槽上方形成栅极。

12.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法，其中，通过选择性干蚀刻所述第二AlGaN电子供应层来形成所述栅极凹槽。

13.根据权利要求12所述的半导体器件制造方法，其中，使用氯系气体和氟系气体、或者使用氯系气体来进行选择性干蚀刻。

14.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法，其中，所述第二AlGaN电子供应层的Al含量低于所述第一AlGaN电子供应层的Al含量。

15.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法，其中，所述第二AlGaN电子供应层的Al组分是10％或更少。

16.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法，其中，所述AlN电子供应层的厚度是3nm或更小。

17.根据权利要求11所述的半导体器件制造方法，其中，通过选择性湿蚀刻所述AlN电子供应层来形成所述栅极凹槽。