[发明专利]半导体功率元件

说明书

本发明公开一种半导体功率元件，包含：基板；主动区，具有凹陷区，位于基板上方；第一导电型半导体层，位于凹陷区上方，不与凹陷区相互重叠；栅极，位于该主动区上方，部分设置于凹陷区中；一介电层，位于主动区与栅极之间；以及二维电子气，形成于主动区之中。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，更具体而言，是涉及一种半导体功率元件。

背景技术

近几年来，由于高频及高功率产品的需求与日俱增，以氮化镓为材料的半导体功率元件，如氮化铝镓-氮化镓(AlGaN/GaN)，因具高速电子迁移率、可达到非常快速的切换速度、可于高频、高功率及高温工作环境下操作的元件特性，故广泛应用在电源供应器(powersupply)、DC/DC整流器(DC/DC converter)、DC/AC换流器(AC/DC inverter)以及工业运用，其领域包含电子产品、不断电系统、汽车、马达、风力发电等。

发明内容

本发明是关于一种半导体功率元件，包含一基板；一主动区具有一凹陷区，位于基板上方；一第一导电型半导体层位于主动区上方，不与该凹陷区相互重叠；一栅极位于主动区上方，部分设置于凹陷区中；一介电层位于主动区以及栅极之间；以及一二维电子气形成于主动区之中。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例的半导体功率元件的上视图；

图2A为本发明第二实施例的半导体单元的局部放大上视示意图；

图2B为图2A沿剖线FF的剖面示意图；

图2C为图2A中透视保护层及栅极的示意图；

图3A～图3F为本发明第二实施例的半导体单元制作流程图；

图4为本发明第二实施例中半导体单元的开启状态示意图；

图5A为本发明第三实施例的半导体单元的局部放大上视示意图；

图5B为图5A中透视保护层及栅极的示意图；

图5C为图5A沿剖线HH的剖面示意图；及

图6为本发明第四实施例的半导体单元示意图。

符号说明

1、2、3、5 半导体单元

100、300、500 主动区

101、301、501 基板

102、302、502 成核层

103、303、503 缓冲结构

1031、3031、5031 第一半导体叠层

1032、3032、5032 第二半导体叠层

104、304、504 通道层

105、305、505 阻障层

1051、3051、5051 第一上表面

106、106A、106B 第一导电型半导体层

306、506 第一导电型半导体层

1061A、3061、5061 第一侧边

1062A、3062、1062B 上表面