[发明专利]半导体器件

说明书

根据实施方案的半导体器件包括衬底、在衬底上的外延层、以及设置在外延层上的包括多个颗粒并且接触外延层的簇电极，所述颗粒被设置成彼此间隔开。

技术领域

本实施方案涉及半导体器件。

背景技术

具有宽能带隙的氮化镓(GaN)材料具有诸如优异的正向特性、高击 穿电压和低本征载流子密度的特性，该特性适用于诸如功率开关的功率半 导体器件。

作为功率半导体器件，存在肖特基势垒二极管、金属半导体场效应晶 体管或高电子迁移率晶体管(HEMT)等。

在这样的半导体器件的情况下，由于漏电流的变化宽度不均匀，所以 击穿电压低，并且器件的特性无法预测，使得器件的可靠性低。

发明内容

技术问题

本公开实施方案提供了具有优异的击穿电压特性的半导体器件。

技术方案

根据一个实施方案的半导体器件可以包括：衬底；在衬底上的外延层； 以及设置在外延层上的簇电极，其包括多个颗粒并且接触外延层，所述颗 粒设置成彼此间隔开；以及第一氧化层，所述第一氧化层设置在多个颗粒 与外延层之间并且接触外延层或颗粒中的至少之一。

多个颗粒可以包括球形、半球形或多面体中的至少一种的形状。

第一氧化层以楔形设置在多个颗粒与外延层之间。

多个第一氧化层之间的间隔距离可以与多个颗粒中的每一个的平均 直径相同。可替选地，多个第一氧化层之间的间隔距离可以大于零并且小 于数百微米。

半导体器件还可以包括设置在颗粒之间和外延层上的第二氧化层。第 二氧化层可以设置成与多个颗粒间隔开或接触多个颗粒。

第二氧化层可以具有板状横截面形状。

半导体器件还可以包括设置在外延层上、多个第一氧化层之间的第二 氧化层。

第一氧化层和第二氧化层可以一体形成。可替选地，第一氧化层和第 二氧化层可以设置成彼此间隔开。

半导体器件还可以包括设置在衬底的底表面上的下电极。

多个颗粒可以彼此以相等的间隔或不同的间隔设置。

多个颗粒可以具有以矩阵形式、蜂窝形式或无规形式布置的平面形 状。

颗粒中的每一个可以包括Ag、Al、Au、Cr、Cu、Ni、Ti或W中的 至少一种。

外延层或衬底中的至少之一可以包括IV族半导体、III-V族化合物半 导体或II-VI族化合物半导体中的至少一种。

多个颗粒中的每一个的体积可以是数个立方微米至数百立方微米。

外延层可以包括发光结构，其中，发光结构可以包括设置在衬底上的 第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层。

外延层可以包括：在衬底上的沟道层；以及电子供给层，其被设置在 沟道层上并且与沟道层形成异质结界面，其中，簇电极可以设置在电子供 给层上。

第一氧化层在尺寸方面可以小于颗粒，第二氧化层在尺寸方面可以小 于颗粒。

有益效果

根据本公开实施方案的半导体器件具有优异的击穿电压特性和改善 的耐压特性，这是因为电极是多个颗粒的形式，使得电场不集中而是分散 的，并且使得用于形成电极的掩蔽和蚀刻工艺不必要，从而降低了工艺成 本并缩短了工艺时间。

附图说明

图1示出了根据一个实施方案的半导体器件的截面图。