[发明专利]半导体装置和其生产方法

权利要求书

1.一种以基于GaN的堆叠层形式形成的半导体装置，其包括n型漂移层、位于所述n型漂移层上的p型层和位于所述p型层上的n型顶层，

所述基于GaN的堆叠层具有从所述n型顶层延伸并穿过所述p型层到达所述n型漂移层的开口，所述半导体装置包含：

再生长层，其被定位以便覆盖所述基于GaN的堆叠层的暴露于所述开口的一部分，所述再生长层包括通道，

其中所述再生长层包括电子漂移层和电子供应层，并且所述通道是在所述电子漂移层与所述电子供应层之间的界面处形成的二维电子气，且

当假定所述电子漂移层具有厚度d时，所述p型层具有在d到10d范围内的厚度，并且形成浓度从所述p型层中的p型杂质浓度降低的分级p型杂质层，以便从所述p型层与所述n型顶层之间的界面延伸到所述n型顶层内部。

2.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中形成所述分级p型杂质层以便从所述p型层与所述n型顶层之间的所述界面延伸到所述n型顶层内部并具有在0.5d到3.5d范围内的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述分级p型杂质层中的p型杂质浓度梯度在30纳米／十进位到300纳米／十进位的范围内。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述电子漂移层的厚度d在20nm到400nm的范围内。

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述n型顶层的n型杂质浓度在相对于所述p型层的所述p型杂质浓度-25％到+25％的范围内。

6.一种用于生产使用基于GaN的堆叠层的半导体装置的方法，所述方法包含：

形成n型漂移层、位于所述n型漂移层上的p型层和位于所述p型层上的n型顶层的步骤；

形成从所述n型顶层延伸并穿过所述p型层到达所述n型漂移层的开口的步骤；

和

在所述开口中形成电子漂移层和电子供应层的步骤，

其中，在所述形成所述p型层的步骤中，当假定所述电子漂移层具有厚度d时，所述p型层具有在d到10d范围内的厚度，且

在所述形成所述n型顶层的步骤中，形成浓度从所述p型层中的p型杂质浓度降低的分级p型杂质层，以便从所述p型层与所述n型顶层之间的界面延伸到所述n型顶层内部。

7.根据权利要求6所述的用于生产半导体装置的方法，其中，在所述形成所述n型顶层的步骤中，所述分级p型杂质层是通过进行掺杂使得所述n型顶层的n型杂质浓度被调节在相对于所述p型层的所述p型杂质浓度-25％到+25％的范围内而形成，以便从所述p型层与所述n型顶层之间的所述界面延伸到所述n型顶层内部并具有在0.5d到3.5d范围内的厚度。

8.根据权利要求6或7所述的用于生产半导体装置的方法，其中，在所述形成所述n型顶层的步骤中，进行掺杂以便形成所述分级p型杂质层或使所述n型顶层在1030℃到1100℃范围内的生长温度下生长，从而使得所述p型层中的p型杂质扩散到所述n型顶层中。