[发明专利]适用于高频和高功率应用的氮化镓装置

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

第一半导体材料层，所述第一半导体材料外延生长以具有第一衬底的晶体结构；

邻近所述第一半导体材料层设置的第二半导体材料层以与所述第一半导体材料层形成异质结；

电耦合到异质结的第一组件；和

结合到第一半导体材料层的第二衬底。

2.如权利要求1所述的半导体器件，还包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：

第一半导体材料的层，

第二半导体材料的层，以及

第一部件，第一部件是背面场板。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一半导体材料和所述第二半导体材料中的每一个是周期表的第13族中的一种或多种元素与周期表的第15族中的一种或多种元素的化合物。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一半导体材料是氮化镓并且所述第二半导体材料是氮化铝镓、氮化铝铟镓或氮化铝。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括第二部件，所述第二部件被配置为接触所述第一半导体材料层而不接触所述第二半导体材料层。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述第一组件包括第一场板，并且所述第二组件包括第二场板，所述第二场板与所述第一场板或栅电极对齐。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述第二场极板包括具有比所述第一半导体材料的少数电荷载流子的密度大的少数电荷载流子密度的材料。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述第二场板的材料包括以下一种或多种：金属，所述第一半导体材料的掺杂部分，异质结构以及与所述第一半导体材料欧姆接触的材料。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二衬底包括导热率高于所述第一衬底的导热率的材料。

10.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

接收、获得或提供起始材料，所述起始材料包括：

具有第一晶体结构的第一衬底，

具有基于第一晶体结构并且与第一衬底相邻的第二晶体结构的牺牲材料层，

具有基于第一晶体结构的第三晶体结构并且与材料层相邻的第一半导体材料层，

与第一半导体材料层形成异质结的第二半导体材料层；

形成所述半导体器件的第一组件，所述第一组件电耦合到所述异质结；和

去除第一衬底以暴露第一半导体材料层的表面。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

生长第一半导体材料层的第一部分；

在第一半导体材料的部分生长的层上沉积一层蚀刻停止材料；和

在第一部分和蚀刻停止材料之上生长第一半导体材料层的第二部分，第二部分生长到特定高度；

其中选择所述蚀刻停止材料和所述特定高度以确定在所述第一半导体材料层中形成的背侧场板与所述异质结的距离。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述牺牲材料包括石墨烯。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述起始材料的所述层中的至少一个层外延生长到所述第一衬底。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括在键合之前，形成与所述第一半导体材料层接触而不接触所述第二半导体材料层的所述半导体器件的第二部件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一组件包括第一场板，并且所述第二组件包括第二场板，所述第二场板与所述第一场板或栅电极对齐。