[发明专利]用于HEMT器件的侧壁钝化

权利要求书

1.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：

异质结结构，布置在半导体衬底上方，所述异质结结构包括：用作所述HEMT的沟道区的由第一III-氮化物材料制成的二元III/V半导体层以及用作阻挡层的布置在所述二元III/V半导体层上方并且由第二III-氮化物材料制成的三元III/V半导体层；

源极区和漏极区，布置在所述三元III/V半导体层上方并且彼此横向间隔开；

栅极结构，布置在所述异质结结构上方并且布置在所述源极区和所述漏极区之间，其中，所述栅极结构由第三III-氮化物材料制成；以及

第一钝化层，设置在所述栅极结构的侧壁周围并且由第四III-氮化物材料制成。

2.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述栅极结构的所述第三III-氮化物材料是二元III/V半导体材料并且具有与所述第一III-氮化物材料相同的二元半导体组分，并且所述第一钝化层的所述第四III-氮化物材料是二元III/V半导体材料并且具有与所述第一III-氮化物材料和所述第二III-氮化物材料不同的二元半导体组分。

3.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述栅极结构是掺杂的n型或掺杂的p型栅极结构，并且其中，所述二元III/V半导体层是固有的半导体材料。

4.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述第一钝化层是共形的并且具有在5埃和500埃之间的厚度。

5.根据权利要求1所述的HEMT，还包括：

第二钝化层，具有50nm至500nm的厚度并且共形地覆盖所述第一钝化层，其中，所述第二钝化层的材料组分与所述第一钝化层的材料组分不同。

6.根据权利要求1所述的HEMT，还包括：

一个或多个缓冲层，位于所述二元III/V半导体层下方，其中，最上缓冲层由所述第二III-氮化物材料制成，并且其中，位于所述最上缓冲层下方的下缓冲层由所述第一III-氮化物材料制成。

7.根据权利要求6所述的HEMT，其中，所述第一钝化层由与所述下缓冲层相同的材料制成。

8.根据权利要求7所述的HEMT，其中：

所述二元III/V半导体层的所述第一III-氮化物材料是GaN；

所述三元III/V半导体层的所述第二III-氮化物材料是Al_xGa_1-xN；

所述栅极结构的所述第三III-氮化物材料是n型GaN或p型GaN；以及

所述第一钝化层的所述第四III-氮化物材料是AlN或BN。

9.一种在衬底上形成增强模式、高电子迁移率晶体管(e-HEMT)的方法，包括：

在所述衬底上方形成二元III-氮化物沟道层；

在所述二元III-氮化物沟道层上方形成三元III-氮化物阻挡层，其中，所述三元III-氮化物阻挡层在异质结界面处与所述二元III-氮化物沟道层接触；

在所述三元III-氮化物阻挡层上方形成二元III-氮化物栅极层，并且以供体或受体杂质掺杂所述二元III-氮化物栅极层；

去除掺杂的二元III-氮化物栅极层的选择部分以形成具有栅极上表面和栅极外侧壁的图案化的掺杂的二元III-氮化物栅极结构，并且使得所述三元III-氮化物阻挡层的上表面区暴露；以及

在所述三元III-氮化物阻挡层的栅极上表面、栅极外侧壁和暴露的上表面区上方形成第一共形钝化层。

10.一种形成在衬底上的增强模式高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：

AlN缓冲层，位于所述衬底上方；

AlGaN缓冲层，位于所述AlN缓冲层上方；

GaN沟道层，位于所述AlGaN缓冲层上方；

AlGaN阻挡层，位于所述GaN沟道层上方；

GaN栅极结构，位于所述AlGaN阻挡层上方，其中，所述GaN栅极结构掺杂有受体或供体杂质并且具有栅极结构上表面和栅极结构外侧壁；以及

AlN或BN共形钝化层，位于所述栅极结构上表面上方并且邻接所述栅极结构外侧壁。