[发明专利]外延Ⅲ族氮化物中的掺杂阻挡层在审
| 申请号： | 201680035248.9 | 申请日： | 2016-05-31 |
| 公开（公告）号： | CN107743655A | 公开（公告）日： | 2018-02-27 |
| 发明（设计）人： | B·D·舒尔茨;A·托拉比;E·M·詹贝斯;S·列扎;W·E·霍克 | 申请（专利权）人： | 雷声公司 |
| 主分类号： | H01L29/20 | 分类号： | H01L29/20;H01L29/207;H01L29/36;H01L29/778;H01L21/02 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司72002 | 代理人： | 陈松涛,王英 |
| 地址： | 美国马*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 外延 氮化物 中的 掺杂 阻挡 | ||
1.一种半导体结构，包括：
Ⅲ-N族缓冲层；
Ⅲ-N族阻挡层，其与所述Ⅲ-N族缓冲层直接接触，以在所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间形成结，从而在所述Ⅲ-N族缓冲层和所述Ⅲ-N族阻挡层中具有较低带隙的层中产生二维电子气(2DEG)沟道；并且
其中，所述Ⅲ-N族阻挡层包括最接近于所述结的下部无意掺杂区域以及位于下部区域上方的有意掺杂区域。
2.一种半导体结构，包括：
Ⅲ-N族缓冲层；
Ⅲ-N族阻挡层，其与所述Ⅲ-N族缓冲层直接接触，以在所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间形成结，从而在所述结构中产生二维电子气(2DEG)沟道；并且
其中，所述Ⅲ-N族阻挡层包括最接近于所述结的下部无意掺杂区域以及位于下部区域上方的有意掺杂区域。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述阻挡层是AlxGa1-xN、AlxIn1-xN、或(AlyGa1-y)xIn1-xN，其中0＜X≤1并且0＜Y≤1。
4.根据权利要求3所述的半导体结构，其中，位于所述下部区域上方的区域中的掺杂剂是碳、铍、铬、钒、锰、锌、或铁。
5.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，位于所述下部区域上方的区域与所述结间隔大于1.5nm。
6.一种半导体结构，包括：
Ⅲ-N族缓冲层；
Ⅲ-N族阻挡层，其与所述Ⅲ-N族缓冲层直接接触，以在所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间形成结，从而在所述Ⅲ-N族缓冲层和所述Ⅲ-N族阻挡层中具有较低带隙的层中产生二维电子气(2DEG)沟道；并且
其中，所述Ⅲ-N族阻挡层具有最接近于所述结的下部区域以及位于所述下部区域上方的具有预定掺杂剂的区域，所述下部区域具有每cm3 5×1016或更少原子数的掺杂浓度，位于所述下部区域上方的所述区域具有大于每cm3 1×1017原子数的掺杂浓度。
7.一种半导体结构，包括：
Ⅲ-N族缓冲层；
Ⅲ-N族阻挡层，其与所述Ⅲ-N族缓冲层直接接触，以在所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间形成结，从而在所述Ⅲ-N族缓冲层和所述Ⅲ-N族阻挡层中具有较低带隙的层中产生二维电子气(2DEG)沟道；并且
其中，所述Ⅲ-N族阻挡层具有预定掺杂剂，所述预定掺杂剂具有的预定掺杂浓度随着离所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间的所述结的距离而变化。
8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中，所述Ⅲ-N族阻挡层的位于所述结与离所述结的预定距离D之间的区域中的掺杂浓度比所述Ⅲ-N族阻挡层的大于所述预定距离D的区域中的掺杂浓度小至少10倍。
9.根据权利要求8所述的半导体结构，其中，所述预定距离D大于1.5nm。
10.一种半导体结构，包括：
Ⅲ-N族缓冲层；
Ⅲ-N族阻挡层，其与所述Ⅲ-N族缓冲层直接接触，以在所述Ⅲ-N族缓冲层与所述Ⅲ-N族阻挡层之间形成结，从而在所述Ⅲ-N族缓冲层和所述Ⅲ-N族阻挡层中具有较低带隙的层中产生二维电子气(2DEG)沟道；并且
其中，对阻挡层的掺杂具有预定掺杂剂，所述预定掺杂剂在所述阻挡层厚度的仅一小部分上具有超过每cm3 1×1017的原子数的预定掺杂浓度。
11.根据权利要求10所述的半导体结构，其中，对阻挡层的掺杂在所述阻挡层厚度的至少5％上具有超过每cm3 1×1017的掺杂浓度。
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