[发明专利]半导体结构、HEMT结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

沟道层；

有源层，位于所述沟道层上方，所述有源层经配置以形成二维电子气体2DEG，所述二维电子气体沿着所述沟道层与所述有源层之间的界面形成在所述沟道层中；

栅极电极，位于所述有源层的顶表面上方；以及

源极/漏极电极，位于所述有源层的所述顶表面上方；

其中所述有源层包含在所述顶表面处的第一层和在其底表面处的位于所述第一层正下方的第二层，相较于所述第二层，所述第一层具有较高的铝(Al)原子浓度。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述有源层包含第III到V族化合物。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第一层的厚度为1nm到5nm。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第一层中Al原子浓度的初级峰值与所述第二层中Al原子浓度的比率为1.1到2.5。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中Al原子浓度的初级峰值位于所述有源层中并远离所述有源层的所述顶表面下方。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其中Al原子浓度的所述初级峰值位于所述第一层处。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第一层毯式安置在所述有源层的顶部。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述源极/漏极电极与所述栅极电极横向隔开第一横向距离，所述第一层部分地安置在所述有源层的顶部并与所述栅极电极保持第二横向距离，其中所述第二距离与所述第一距离的比率为0到0.8。

9.根据权利要求1所述的半导体结构，其进一步包括在所述栅极电极与所述有源层之间的栅极介电质。

10.一种高电子迁移率晶体管HEMT结构，其包括：

沟道层；

额外的铝(Al)扩散有源层，位于所述沟道层上方，其中所述额外的Al扩散有源层包含在所述额外的Al扩散有源层的顶表面处厚度为1nm到5nm的高Al扩散膜；

栅极电极，位于所述额外的Al扩散有源层的所述顶表面上方；以及

源极/漏极电极，位于所述额外的Al扩散有源层的所述顶表面上方；

其中相比于所述额外的Al扩散有源层的在所述高Al扩散膜之下的剩余部分，所述高Al扩散膜的Al原子浓度更高。

11.根据权利要求10所述的HEMT结构，其进一步包括半导体衬底，其中所述沟道层在所述半导体衬底上方。

12.根据权利要求11所述的HEMT结构，其进一步包括在所述半导体衬底与所述沟道层之间的过渡结构。

13.根据权利要求10所述的HEMT结构，其进一步包括在所述栅极电极与所述有源层之间的栅极介电质。

14.根据权利要求10所述的HEMT结构，其中所述沟道层包含氮化镓(GaN)。

15.根据权利要求10所述的HEMT结构，其中所述额外的Al扩散有源层包含氮化铝镓(AlGaN)。

16.根据权利要求10所述的HEMT结构，其中所述高Al扩散膜包含AlGaN。

17.根据权利要求10所述的HEMT结构，其中所述高Al扩散膜中Al原子浓度的初级峰值与所述额外的Al扩散有源层中的Al原子浓度的比率为1.1到2.5。