[发明专利]高电子迁移率晶体管

说明书

本发明公开一种高电子迁移率晶体管，其包含一氮化铝镓层，一氮化镓层设置于氮化铝镓层下方，一氧化锌层设置于氮化镓层下方，一源极电极和一漏极电极设置于氮化铝镓层之上以及一栅极电极设置于氮化铝镓层上并且位于源极电极与漏极电极。

技术领域

本发明涉及一种高电子迁移率晶体管，特别是涉及一种在通道层下方设置氧化锌层或氧化镁层的高电子迁移率晶体管。

背景技术

III-V族半导体化合物由于其半导体特性而可应用于形成许多种类的集成电路装置，例如高功率场效晶体管、高频晶体管或高电子迁移率晶体管。在高电子迁移率晶体管中，两种不同能带隙(band-gap)的半导体材料接合而于结(junction)形成异质结(heterojunction)为载流子提供通道。

高电子迁移率晶体管由材料本身的材料特性产生二维电子气(two-dimensionalelectron gas,2DEG)，其电子速度及密度均较高，故可用以增加切换速度。然而，两种不同的III-V族半导体接合后，其中晶格大小较大者的压电极化方向会造成二维电子气的电子密度下降。

发明内容

有鉴于此，本发提供一种高电子迁移率晶体管，通过外加氧化锌层或氧化镁层，调整上述III-V族半导体的压电极化方向。

根据本发明的第一优选实施例，一种高电子迁移率晶体管包含一氮化铝镓层，一氮化镓层设置于氮化铝镓层下方，一氧化锌层设置于氮化镓层下方，一源极电极和一漏极电极设置于氮化铝镓层之上以及一栅极电极设置于源极电极与漏极电极之间的氮化铝镓层上。

根据本发明的第二优选实施例，一种高电子迁移率晶体管包含一氮化铝镓层，一氮化镓层设置于氮化铝镓层下方，一氧化镁层设置于氮化镓层下方，一源极电极和一漏极电极设置于氮化铝镓层之上以及一栅极电极设置于源极电极与漏极电极之间的氮化铝镓层上。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明的第一优选实施例所绘示的一种高电子迁移率晶体管的示意图；

图2为本发明的第二优选实施例所绘示的一种高电子迁移率晶体管的示意图；

图3为氮化镓层和氮化铝镓层的压电极化方向的示意图；

图4为图1中氮化镓层、氮化铝镓层和氧化锌层的压电极化方向的示意图；

图5为图2中氮化镓层、氮化铝镓层和氧化镁层的压电极化方向的示意图；

图6为本发明的第三优选实施例所绘示的一种高电子迁移率晶体管的示意图；

图7为本发明的第四优选实施例所绘示的一种高电子迁移率晶体管的示意图。

主要元件符号说明

10 基底 12 成核层

14 过渡层 16 超晶格层

18 氧化锌层 20 氮化镓层

22 氮化铝镓 24 P型氮化镓层

26 栅极电极 28 源极电极

30 漏极电极 32 二维电子气

34 氟掺杂区 P1 压电极化方向