[发明专利]半导体器件及制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

形成在衬底上的第一半导体层，所述第一半导体层包含杂质元素；

形成在所述第一半导体层上的第二半导体层；

形成在所述第二半导体层上的第三半导体层；和

形成在所述第三半导体层上的栅电极、源电极和漏电极，其中

所述第二半导体层包括杂质扩散区，包含在所述第一半导体层中的杂质元素扩散到所述杂质扩散区中，所述杂质扩散区位于所述栅电极正下方并且与所述第一半导体层接触，并且其中

所述杂质元素使所述杂质扩散区成为p型杂质扩散区。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述杂质元素是镁(Mg)。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述杂质扩散区不与所述第三半导体层接触。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的生长控制层，所述生长控制层具有位于形成所述栅电极的区域正下方的开口。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中

所述生长控制层由包含氮化铝(AlN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟铝(InAlN)、氧化硅(SiO_x)和氮化硅(SiN)中的任一种的材料形成。

6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中

所述生长控制层是多晶的或非晶的。

7.根据权利要求4所述的半导体器件，其中

所述生长控制层的厚度在5nm到50nm的范围内。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

包含在所述第一半导体层中的杂质元素的浓度在5×10¹⁷cm^-3到5×10¹⁹cm^-3的范围内。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述第一半导体层由包含所述p型杂质元素的氮化镓(GaN)或氮化铝镓(AlGaN)形成。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中

所述第二半导体层由包含氮化镓(GaN)的材料形成。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述第三半导体层由包含氮化铝镓(AlGaN)的材料形成。

12.根据权利要去1所述的半导体器件，其中

所述第三半导体层包括在形成所述栅电极的区域中的凹形栅极凹部，并且所述栅电极形成在包括所述凹形栅极凹部的内部区域的区域中。

13.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述第三半导体层与所述栅电极之间的绝缘膜。

14.一种电源装置，包括根据权利要求1所述的半导体器件。

15.一种放大器，包括根据权利要求1所述的半导体器件。

16.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在衬底上形成第一半导体层，所述第一半导体包含杂质元素；

在所述第一半导体层上形成生长控制层，所述生长控制层具有开口；

在所述生长控制层上和所述第一半导体层的从所述生长控制层的所述开口露出的区域中形成第二半导体层；

在所述第二半导体层上形成第三半导体层；以及

在所述第三半导体层上形成栅电极、源电极和漏电极，其中

所述生长控制层的所述开口形成在所述栅电极正下方的位置处，以及

所述杂质元素使所述第二半导体层成为p型第二半导体层。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述杂质元素是镁(Mg)。

18.根据权利要求16所述的方法，其中

所述第一半导体层、所述第二半导体层和所述第三半导体层是通过金属有机气相外延(MOVPE)形成的。

19.根据权利要求16所述的方法，其中

所述生长控制层是在比形成所述第一半导体层、所述第二半导体层和所述第三半导体层的温度低的温度下形成的。

20.根据权利要求16所述的方法，其中

所述第二半导体层是由于在所述第一半导体层的从所述生长控制层的所述开口露出的区域中的第一晶体生长而形成的。