[发明专利]具有二维电子气和二维空穴气的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

三个半导体层；

其中，所述半导体层被布置为形成通过极化层隔开的2DHG和2DEG，

多个电极，所述多个电极包括：

第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电连接到所述2DHG，以使电流能够通过所述2DHG在所述第一电极和所述第二电极之间流动；以及

第三电极，所述第三电极电连接到所述2DEG，从而当相对于其他电极中的至少一个的正电压被施加到所述第三电极时，所述2DHEG和所述2DHG将至少部分地耗尽。

2.根据权利要求1所述的器件，其中，半导体层中的一个在其他两个半导体层之间并形成所述极化层，所述2DHG形成于所述极化层与另一个半导体层之间的界面处，而所述2DEG形成于所述极化层与另一个半导体层之间的界面处。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的器件，其中所述第一电极和所述第二电极分别为阴极和阳极，所述阴极和所述阳极中的一个被布置为在其与其所连接到的半导体层之间形成肖特基势垒，以便电流能够从所述阳极流动到所述阴极。

4.根据权利要求3所述的器件，其中所述阴极被布置为形成肖特基势垒且所述阴极连接到所述第三电极。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的器件，包括晶体管，其中：所述多个电极包括每个连接到半导体层中的一个的源极、栅极和漏极；

所述源极和所述漏极连接到所述2DHG；以及

所述栅极能操作以改变在所述源极和所述漏极之间的电流。

6.根据权利要求5所述的器件，其中所述源极连接到所述2DHG，且所述源极还通过所述第三电极连接到所述2DEG。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的器件，其中所述晶体管为增强型晶体管。

8.根据权利要求5或权利要求6所述的器件，其中所述晶体管为耗尽型晶体管。

9.根据前述权利要求中任一项所述的器件，包括第二多个电极，所述第二多个电极包括每个连接到半导体层中的一个的第一电极和第二电极，其中所述第二多个电极的第一电极通过所述2DEG连接到所述第二多个电极的第二电极。

10.根据权利要求9所述的器件，其中所述第二多个电极包括每个连接到半导体层中的一个的阳极和阴极，所述阳极和所述阴极中的一个布置为在其与其所连接的半导体层之间形成肖特基势垒，其中，所述第二多个电极的阳极通过所述2DEG连接到所述第二多个电极的阴极，以便产生肖特基势垒二极管。

11.根据权利要求10所述的器件，其中所述第二多个电极的阳极布置为形成肖特基势垒且连接到所述2DHG和所述2DEG。

12.根据直接或间接地从属于权利要求5时的权利要求11所述的器件，其中所述阳极连接到所述漏极，而所述阴极连接到所述源极。

13.根据权利要求9所述的器件，包括晶体管，其中：

所述第二多个电极包括每个连接到半导体层中的一个的源极、栅极和漏极；

所述第二多个电极的源极通过所述2DEG连接到所述第二多个电极的漏极；以及

所述第二多个电极的栅极能操作以改变在所述第二多个电极的源极和漏极之间的电流。

14.根据权利要求13所述的器件，其中所述晶体管为增强型晶体管。

15.根据权利要求13所述的器件，其中所述晶体管为耗尽型晶体管，所述第二多个电极的栅极被支撑在所述2DEG之上。

16.根据直接或间接地从属于权利要求5时的权利要求13到15中任一项所述的半导体器件，其中第一多个电极的漏极和所述第二多个电极的漏极连接到一起，所述第一多个电极的栅极和所述第二多个电极的栅极连接到一起。

17.根据权利要求9到11中任一项所述的半导体器件，包括反向导电晶体管，其中所述第二多个电极形成肖特基势垒二极管。

18.一种器件，包括：

根据权利要求3或权利要求4所述的器件；以及

根据权利要求5到8中任一项所述的器件；

其中所述阴极连接到所述源极，且所述阳极连接到所述漏极，从而形成反向导电晶体管。