[发明专利]一种低欧姆接触电阻的半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种低欧姆接触电阻的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件从下到上依次包括：

衬底层；

位于衬底层上的氮化物成核层；

位于成核层上的氮极性面的氮化物缓冲层；

位于所述氮化物缓冲层上的氮化物势垒层；

位于所述氮化物势垒层上的氮化物沟道层；

位于所述氮化物沟道层上的氮化物过渡层；

位于所述氮化物过渡层上的氮化物帽层；

所述氮化物过渡层和所述氮化物帽层的中部被刻蚀贯穿形成栅极凹槽；

位于所述氮化物帽层上的源极和漏极，在源极和漏极之间位于所述栅极凹槽内的栅极，所述栅极与氮化物过渡层及氮化物帽层分离，所述栅极为肖特基结构或金属-介质层-半导体结构。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述源极与漏极通过氮化物帽层以及氮化物过渡层与氮化物沟道层中的二维电子气相连。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极凹槽底部包括氮化物帽层，栅极位于栅极凹槽底部的氮化物帽层上。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物势垒层及氮化物沟道层两端全部或部分被刻蚀形成台阶，所述氮化物过渡层位于台阶上。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氮极性面的氮化物缓冲层为氮化镓、铝镓氮中的一种或两种的组合。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物势垒层是铝镓氮、铟铝氮、铝铟镓氮、氮化铝中一种或包含所述材料的多层多种材料的组合。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物沟道层为氮化镓或包含氮化镓的单层或多层多种材料的组合。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极为金属-介质层-半导体结构时，介质层为二氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝、二氧化铪中的一种或包含所述材料的多层多种材料的组合。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物帽层为氮化铟、氮化镓、铟镓氮中的一种或包含所述材料的多层多种材料的组合。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物过渡层是铟组分变化的铟镓氮过渡层，所述铟镓氮过渡层中铟组分的原子百分比在远离所述沟道层的方向上逐渐增加。

11.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述氮化物过渡层是具有超晶格结构的氮化镓/铟镓氮，超晶格结构的氮化镓/铟镓氮每层的厚度范围为0.1-10nm。

12.一种如权利要求1～11中任一项所述的低欧姆接触电阻的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

提供衬底层；

在所述衬底层上形成氮化物成核层；

在所述氮化物成核层上形成氮极性面的氮化物缓冲层；

在所述氮化物缓冲层上形成氮化物势垒层；

在所述氮化物势垒层上形成氮化物沟道层；

在所述氮化物沟道层上形成氮化物过渡层；

在所述氮化物过渡层上形成氮化物帽层；

将所述氮化物过渡层和所述氮化物帽层的中部刻蚀，形成贯穿的栅极凹槽；

在所述氮化物帽层上形成源极和漏极，在源极和漏极之间位于所述栅极凹槽内形成栅极，所述栅极与氮化物过渡层和氮化物帽层分离，所述栅极为肖特基结构或金属-介质层-半导体结构。