[发明专利]氮化物基半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种氮化物基半导体器件，包括：

缓冲层，其在衬底上；

氮化物基半导体层，其在所述缓冲层上；

至少一个离子注入层，其在所述氮化物基半导体层内；以及

沟道层，其在所述氮化物基半导体层上。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个离子注入层包括杂质离子。

3.如权利要求2所述的半导体器件，其中所述杂质离子是以下材料中的至少一种：氩（Ar）、碳（C）、氢（H）、氮（N）、硼（B），铁（Fe）、镁（Mg）、锌（Zn）、氦（He）、氖（Ne）、铍（Be）、锂（Li）、硅（Si），氟（F）、硫（S）、磷（P）、砷（As）、锶（Sr）以及碲（Te）。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个离子注入层至少包括第一离子注入层和第二离子注入层，所述第一离子注入层和所述第二离子注入层包括相同的杂质离子或不同的杂质离子。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个离子注入层在距离所述氮化物基半导体层的最上表面50nm至30μm的深度处。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个离子注入层包括2至10个子层。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个离子注入层与所述氮化物基半导体层和所述沟道层之间的交界面纵向地间隔开。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述氮化物基半导体层和所述沟道层限定了它们之间的异质结。

9.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述氮化物基半导体层包括以下材料中的至少一种：氮化镓（GaN）、氮化铟镓（InGaN）、氮化铝镓（AlGaN）、氮化铝铟镓（AlInGaN）、氮化铝（AlN）、氮化铟（InN）、氮化锌铟（ZnInN）、氮化锌镓（ZnGaN）以及氮化镁镓（MgGaN）。

10.一种氮化物基半导体器件，包括：

缓冲层，其在衬底上；

氮化物基半导体层，其在所述缓冲层上，所述氮化物基半导体层包括在与其上表面相距预定距离处的杂质离子；以及

沟道层，其在所述氮化物基半导体层的上表面上。

11.一种制造氮化物基半导体层的方法，所述方法包括步骤：

在衬底上形成缓冲层；

在所述缓冲层上形成氮化物基半导体层；

通过将杂质离子注入所述氮化物基半导体层内，来在所述氮化物基半导体层内形成至少一个离子注入层；以及

在所述氮化物基半导体层上形成沟道层。

12.如权利要求11所述的方法，其中将所述杂质离子注入所述氮化物基半导体层的步骤包括使用离子注入技术或等离子体浸没离子注入技术。

13.如权利要求11所述的方法，其中将所述杂质离子注入所述氮化物基半导体层的步骤包括注入以下材料中的至少一种：氩（Ar）、碳（C）、氢（H）、氮（N）、硼（B），铁（Fe）、镁（Mg）、锌（Zn）、氦（He）、氖（Ne）、铍（Be）、锂（Li）、硅（Si），氟（F）、硫（S）、磷（P）、砷（As）、锶（Sr）以及碲（Te）。

14.如权利要求11所述的方法，其中形成所述至少一个离子注入层的步骤包括至少形成第一离子注入层和第二离子注入层，所述第一离子注入层和所述第二离子注入层包括相同的杂质离子或不同的杂质离子。

15.如权利要求11所述的方法，其中形成所述至少一个离子注入层的步骤包括形成2至10个子层。

16.如权利要求11所述的方法，其中形成所述至少一个离子注入层的步骤包括调节所述杂质离子的剂量或注入能量，以将不同数量的杂质离子注入所述氮化物基半导体层或者在所述氮化物基半导体层内的不同深度处注入所述杂质离子。

17.如权利要求11所述的方法，其中形成所述至少一个离子注入层的步骤包括通过使用10keV至5MeV的注入能量，在距离所述氮化物基半导体层的最上表面50nm至30μm的深度处注入离子。