[发明专利]增强模式器件

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，尤其涉及一种增强模式器件。

背景技术

到目前为止，在功率电子应用中所使用的晶体管通常以硅(Si)半导体材料制造。用于功率应用的常见晶体管器件包括Si CoolMOS、Si功率MOSFET和Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。新近，碳化硅(SiC)功率器件已被考虑到。III族的氮化物(Group III-N)半导体器件(比如，氮化镓(GaN)器件)是现在新兴的有吸引力的候选者，以承载大电流、支持高电压，并提供非常低的导通电阻和快速开关时间。

发明内容

在实施例中，一种增强模式器件包括浮动栅极结构。该浮动栅极结构包括第一底部介电层、第二底部介电层和导电浮动栅极，第二底部介电层在第一底部介电层之上，导电浮动栅极在第二底部介电层之上。

在实施例中，一种增强模式器件包括基于III族的氮化物的沟道层、基于III族的氮化物的势垒层、源极、漏极、控制栅极和浮动栅极结构，该基于III族的氮化物的势垒层被布置在该基于III族的氮化物的沟道层上并且在其之间形成异质结。该源极、漏极和控制栅极被布置在该势垒层之上，并且浮动栅极结构被布置在该控制栅极和该势垒层之间。该浮动栅极结构包括第一底部介电层、第二底部介电层和导电浮动栅极，第二底部介电层在第一底部介电层之上，导电浮动栅极在第二底部介电层之上。

附图说明

附图的元件相对于彼此不一定是按比例的。相同的附图标记表明对应的类似部分。所示出的各种实施例的特征可彼此结合，除非其彼此排斥。实施例在附图中被示出，并且在下面的具体实施方式中进行描述。

图1示出了根据第一实施例的一种增强模式器件；

图2示出了根据第二实施例的一种增强模式晶体管器件；

图3示出了根据第三实施例的一种增强模式晶体管器件；

图4示出了根据第四实施例的一种基于氮化镓的增强模式晶体管器件；

图5示出了根据第五实施例的一种基于氮化镓的增强模式晶体管器件。

具体实施方式

下面的具体实施方式参考了附图，附图构成具体实施方式的一部分并且以举例说明的方式示出了本发明可以实施的特定实施例。就此而言，方向性术语比如“顶(top)”、“底(bottom)”、“前(front)”、“后(back)”、“前向(leading)”、“背向(trailing)”等，是参照所描述的附图方向被使用的。由于实施例的部件可被布置在多个不同的方向上，所以方向性术语被用于例证目的，而绝不是为了限制本发明。应当理解的是，不脱离本发明的范围，不脱离本发明的范围，可以采用其它的实施例并且可以做出结构上或者逻辑上的改变。因此，下面的具体实施方式不应被认为具有限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求定义。

许多实施例将在下文中进行说明。在此情况下，相同的结构特征在附图中被标识为相同或类似的附图标记。在本说明书的上下文中，“横向(lateral)”或“横向方向(lateral direction)”应当被理解为意思是通常与半导体材料或半导体载体的横向延伸平行地延伸的方向或延伸。因此，横向方向通常与这些表面或侧面平行地延伸。与此相比，“垂直(vertical)”或“垂直方向(vertical direction)”应当被理解为意思是通常与这些表面或侧面垂直地延伸的方向，并且因此垂直于横向方向。因此，垂直方向在半导体材料或半导体载体的厚度方向上延伸。

如在本说明书中所采用，术语“耦接(coupled)”和/或“电耦接(electrically coupled)”并不意味着表示该元件必须直接耦接在一起——可以在该“耦接”或“电耦接”的元件之间提供中间元件。

耗尽模式器件(比如，高电压耗尽模式晶体管)具有负的阈值电压，这意味着其在零栅极电压时能够传导电流。这些器件是常开型。增强模式器件(比如，低电压增强模式晶体管)具有正的阈值电压，这意味着其在零栅极电压时不能够传导电流，并且是常关型。