[发明专利]半导体器件及利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法在审
| 申请号： | 201710948671.4 | 申请日： | 2017-10-12 |
| 公开（公告）号： | CN107731916A | 公开（公告）日： | 2018-02-23 |
| 发明（设计）人： | 王晶晶;冯志红;蔚翠;周闯杰;刘庆彬;何泽召 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第十三研究所 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/10;H01L29/16;H01L21/336 |
| 代理公司： | 石家庄国为知识产权事务所13120 | 代理人： | 王丽巧 |
| 地址： | 050051 *** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体器件 利用 异质结 形成 金刚石 导电 沟道 方法 | ||
1.一种利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法，其特征在于包括如下步骤：
在衬底（1）上形成高阻金刚石层（2）；
在所述高阻金刚石层（2）的上表面沉积具有施主特性且组分缓变的三元化合物形成第一施主层（3），在所述金刚石层（2）与第一施主层（3）的界面处形成一个缓变异质结，在金刚石一侧，近结处形成二维电子气（4），利用二维电子气作为n型导电沟道。
2.如权利要求1所述的利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法，其特征在于所述方法还包括：在所述第一施主层（3）的上表面沉积具有施主特性的二元化合物或者单质形成第二补偿施主层（5），为所述缓变异质结中的第一施主层（3）提供补偿电子。
3.如权利要求1所述的利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法，其特征在于所述方法还包括：在第一施主层（3）与高阻金刚石层（2）之间形成外延金刚石层（6）的步骤。
4.如权利要求1所述的利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法，其特征在于：所述有施主特性且组分缓变的三元化合物包括：MgxGayNz、SixByNz、MgxAlyNz、FexAlyNz、MgxGayOz、FexAlyOz、ZnxAlyOz、ZnxMgyOz、MgxGayFz、FexAlyFz、ZnxAlyFz或ZnxMgyFz，其中上述三元化合物的化学式中，从左到右为第一至第三种元素，使用第一种元素替代部分第二种元素，使第一种元素的组分逐渐减少，而第二种元素的组分逐渐增加，上述三元化合物中x+y=a，a为一定值，a和z的值分别与三元化合物中第二种元素以及第三种元素的化合价有关。
5.如权利要求1所述的利用异质结形成金刚石n型导电沟道的方法，其特征在于：所述单质包括：锂Li、钠Na、钙Ga、镁Mg、钾K、硅Si、锗Ge、锌Zn或铁Fe；所述二元化合物包括：BxNy、GaxNy 、AlxNy、SixNy，BxNy、FexNy氮化物、GaxOy 、AlxOy、SixOy、ZnxOy或FexOy，其中上述二元化合物的化学式中，从左到右为第一至第二种元素，x和y的值分别与二元化合物中第一种元素以及第二种元素的化合价有关。
6.一种半导体器件，其特征在于：包括衬底（1），所述衬底（1）的上表面设有高阻金刚石层（2），所述金刚石层（2）的上表面设有具有施主特性且组分缓变的三元化合物形成的第一施主层（3），在所述金刚石层与第一施主层（3）的界面处形成一个缓变异质结，在金刚石一侧，近结处形成二维电子气（4），利用二维电子气（4）作为n型导电沟道。
7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于：所述第一施主层（3）的上表面设有具有施主特性的二元化合物或者单质形成的第二补偿施主层（5），第二补偿施主层（5）用于为所述缓变异质结中的第一施主层（3）提供补偿电子。
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