[发明专利]半导体器件及其制备方法有效

申请号：	201811184716.6	申请日：	2018-10-11
公开（公告）号：	CN111048586B	公开（公告）日：	2022-07-29
发明（设计）人：	张乃千;刘健	申请（专利权）人：	苏州能讯高能半导体有限公司
主分类号：	H01L29/778	分类号：	H01L29/778;H01L21/335
代理公司：	北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371	代理人：	肖丽
地址：	215300 江苏***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	半导体器件及其制备方法
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【说明书】：

本发明提供了一种半导体器件及其制备方法，涉及半导体技术领域。本发明实施例中的半导体器件通过调节器件的外延结构,对传统器件的电子浓度分布进行调制，改变传统的电子浓度峰值位置，将半导体层中的电子浓度峰值位置从沟道层和势垒层的界面处向靠近过渡层方向移动，并使得半导体沟道层中的电子分布函数交叠，沟道势阱内形成较多的可被电子占据的分立能级，最终扩展成为具有一定宽度的类方形电子沟道势阱，从而有效的改善了器件的线性度等性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

GaN(氮化镓)半导体器件具有禁带宽度大、电子迁移率高、击穿场强高、耐高温等显著优点，与第一代半导体硅和第二代半导体砷化镓相比，更适合制作高温、高压、高频和大功率的电子器件，具有广阔的应用前景。

AlGaN/GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)最重要的优势在于适合用于高频、高功率的微波器件中，具有较大的应用前景，这些广泛的应用前景主要是因为随着信号动态范围的增大，对基站电路中功率放大器的线性度要求也越来越高，但是传统AlGaN/GaN HEMT结构的跨导呈现典型的峰值特性，即跨导在高电流下，会严重退化，从而导致信号传输失真。部分研究表明：在高场下，材料界面的散射会导致载流子迁移率的降低，从而影响器件的线性度，器件栅下沟道内载流子浓度随栅压变化的快慢程度也会影响器件的线性度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种半导体器件及其制备方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种半导体器件，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底一侧的半导体层；

所述半导体层包括位于衬底一侧的沟道层，位于所述沟道层远离衬底一侧的势垒层；

位于所述势垒层远离所述沟道层一侧的源极、栅极和漏极，所述栅极位于所述源极和漏极之间；

所述沟道层与所述势垒层的界面处形成二维电子层；

所述半导体层还包括位于所述沟道层靠近衬底一侧的过渡层；

所述半导体层内的电子浓度峰值位于半导体层远离所述沟道层和所述势垒层界面且靠近衬底一侧的下方。

进一步地，所述过渡层上下表面之间的中间层面与所述沟道层与势垒层界面处的二维电子气层的距离小于等于15nm。