[实用新型]电子器件

说明书

技术领域

本公开涉及电子器件，更具体地讲，涉及包括具有至少两个沟道层和绝缘栅极电极的高电子迁移率晶体管的电子器件。

背景技术

高电子迁移率晶体管(HEMT)可具有相对较低电阻率的二维电子气体(2DEG)，并且这种电阻率可受AlGaN阻挡层内铝的含量的影响。随着Al含量的增加，电阻率变低。然而，当Al含量过高时，会产生更多的应变，从而增加晶圆断裂和逆压电效应的风险。另外，已提出AlN间隔物，但是可能难以获得良好的欧姆接触。

实用新型内容

本实用新型解决的一个技术问题是改进电子器件。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电子器件，该电子器件包括第一沟道层；覆盖在第一沟道层上面并具有延伸通过该第一沟道层的开口的第二沟道层；开口内的绝缘体；以及延伸到开口中的栅极电极，其中绝缘体设置在栅极电极和第二沟道层之间，其中双沟道晶体管包括第一沟道层、第二沟道层和栅极电极。

在另一个实施方案中，电子器件还包括设置在第一沟道层和第二沟道层之间的第一半导体层；以及设置在第二沟道层上方的第二半导体层。

在具体实施方案中，绝缘体设置在栅极电极和第二半导体层之间。

在另一个具体实施方案中，第一沟道层是第一GaN沟道层；第一半导体层是第一Al_bGa_(1-b)N层，其中0.10≤b≤0.30；第二沟道层是第二GaN沟道层；并且第二半导体层包括第二Al_dGa_(1-d)N层，其中0.15≤d≤0.35。

在又一具体实施方案中，第一沟道层比第二沟道层厚，并具有至多1000nm的厚度。

在又一具体实施方案中，电子器件还包括覆盖在第二半导体层上面的钝化层。

在另一个具体实施方案中，第一沟道层和第二沟道层以及第一半导体层和第二半导体层中的每一者具有至多1×10¹⁵原子/cm³的掺杂物浓度。

在另一个实施方案中，电子器件还包括覆盖在衬底上面的源极电极，其中该源极电极的最下表面覆盖在第二半导体层上面；以及覆盖在衬底上面的漏极电极，其中源极电极的最下表面覆盖在第二半导体层上面。

在另一个实施方案中，电子器件还包括电气连接至第一沟道层和第二沟道层的导电构件，其中该导电构件设置在绝缘体和第二沟道层之间。

在本实用新型的另一方面，提供一种包括晶体管的电子器件，该晶体管包括第一沟道层；覆盖在第一沟道层上面的第二沟道层；源极电极；漏极电极；以及导电构件，其电气连接至第一沟道层和第二沟道层并且与源极电极和漏极电极间隔开。

本实用新型实现的一个技术效果是提供改进的电子器件。

附图说明

在附图中以举例说明的方式示出实施方案，而实施方案并不受限于附图。

图1包括工件的一部分的图示，该工件包括衬底、缓冲层、沟道层、半导体层和钝化层。

图2包括图1的工件在形成栅极电极开口之后的图示。

图3包括图2的工件在栅极电极开口中形成绝缘体之后的图示。

图4包括图3的工件在形成栅极电极之后的图示。

图5包括图4的工件在形成源极接触开口和漏极接触开口之后的图示。

图6包括图5的工件在形成源极电极和漏极电极之后的图示。

图7包括图6的工件在形成层间介电层互连件和栅极屏蔽板之后的图示。

图8包括图7的工件在形成基本上完成的电子器件之后的图示。

图9包括图1的工件在图案化各层来限定开口之后的图示。

图10包括图9的工件在开口的一部分中形成导电构件之后的图示。

图11包括图10的工件在形成限定栅极电极开口的图案化绝缘层之后的图示。

图12包括图11的工件在形成栅极电极之后的图示。

图13包括共源共栅结构电路的示意图。

图14包括对应于图13中的电路的物理设计，该设计包括具有栅极结构的开关晶体管，该栅极结构包括绝缘体和栅极电极。

图15包括在图14的物理设计或类似的物理设计中实现时，作为开关晶体管栅极电压的函数的漏极电流的曲线图。

技术人员认识到附图中的元件为了简明起见而示出，而未必按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于理解本实用新型的实施方案。

具体实施方式