[发明专利]高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种高电子迁移率晶体管，包括：

衬底；

形成在所述衬底上的第一半导体层；

形成在所述第一半导体层上的第二半导体层；

形成在所述第一半导体层或所述第二半导体层上的源极和漏极；以及

形成在所述源极和所述漏极之间的栅结构，

其中所述栅结构包括反二极管栅结构和栅电极，以及

其中所述反二极管栅结构包括第一层和在所述第一层上的第二层，所述第二层用p型掺杂剂以比所述第一层中的p型掺杂剂的浓度低的浓度掺杂。

2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第一层由p型III族氮化物半导体形成。

3.根据权利要求2所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第一层由从由用p型掺杂剂掺杂的GaN、InGaN、AlGaN、AlInN和AlGaInN组成的组选出的材料形成。

4.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第二层是用p型掺杂剂掺杂的III族氮化物半导体。

5.根据权利要求4所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第二层由从由GaN、InGaN、AlGaN、AlInN和AlGaInN组成的组选出的材料形成。

6.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中所述栅电极具有肖特基栅结构。

7.根据权利要求6所述的高电子迁移率晶体管，其中所述栅电极由W、Hf或Al形成。

8.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，还包括形成在所述第二半导体层和所述反二极管栅结构之间的中间层。

9.根据权利要求8所述的高电子迁移率晶体管，其中所述中间层由III族氮化物半导体形成。

10.根据权利要求2所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第一层被形成为直接接触所述源极。

11.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第一半导体层和第二半导体层由具有彼此不同的带隙能量的半导体材料形成。

12.根据权利要求11所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第二半导体层由带隙能量比用于形成所述第一半导体层的材料的带隙能量大的材料形成。

13.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其中所述第一半导体层和第二半导体层由具有彼此不同的晶格常数的材料形成，2维电子气区域形成在所述第一半导体层和第二半导体层之间的界面上。

14.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，还包括：在所述第二半导体层的上表面上的凹陷。

15.根据权利要求14所述的高电子迁移率晶体管，其中所述栅结构形成在所述第二半导体层的所述上表面的形成所述凹陷的区域上。

16.根据权利要求2、3和4至5中的任一项所述的高电子迁移率晶体管，其中所述栅电极包括具有小于4.5的功函数的金属。

17.一种高电子迁移率晶体管，包括：

衬底；

形成在所述衬底上的第一半导体层；

形成在所述第一半导体层上的第二半导体层；

形成在所述第一半导体层或所述第二半导体层上的源极和漏极；以及

形成在所述源极和所述漏极之间的栅结构，

其中所述栅结构包括耗尽层和栅电极，所述耗尽层连接到所述源极且未连接到所述漏极。

18.根据权利要求17所述的高电子迁移率晶体管，其中所述耗尽层由氮化物半导体形成。

19.根据权利要求18所述的高电子迁移率晶体管，其中所述氮化物半导体是GaN、InGaN、AlGaN、AlInN或AlGaInN。

20.根据权利要求18所述的高电子迁移率晶体管，其中所述耗尽层被p型掺杂。