[发明专利]具有非对称栅极结构的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体装置，包含：

衬底；

沟道层，位于所述衬底上方；

势垒层，位于所述沟道层上方，所述势垒层和所述沟道层经配置以形成二维电子气体(2DEG)，所述二维电子气体沿着所述沟道层与所述势垒层之间的界面形成在所述沟道层中；及

低压组件，包含：

第一源极接触及第一漏极接触，位于所述势垒层上方；

第一经掺杂III-V族层，位于所述势垒层上方及所述第一漏极接触和所述第一源极接触之间，所述第一经掺杂III-V族层具有邻近所述第一源极接触的第一侧壁及邻近所述第一漏极接触的第二侧壁，且在大体上(substantially)平行于所述界面的方向上，所述第一侧壁与所述第一源极接触最短距离为L₁，所述第二侧壁与所述第一漏极接触最短距离为L₂；

及

第一栅电极，位于所述第一经掺杂III-V族层上方且经组态与所述第一经掺杂III-V族层形成肖特基接面，所述第一栅电极具有邻近所述第一源极接触的第三侧壁及邻近所述第一漏极接触的第四侧壁，且在大体上平行于所述界面的方向上，所述第三侧壁与所述第一源极接触最短距离为L₃，所述第四侧壁与所述第一漏极接触最短距离为L₄；

其中L₁+L₃≠L₂+L₄；

高压组件，包含：

第二源极接触及第二漏极接触，位于所述势垒层上方；

第二经掺杂III-V族层，位于所述势垒层上方及所述第二漏极接触和所述第二源极接触之间；及

第二栅电极，位于所述第二经掺杂III-V族层上方且经组态与所述第二经掺杂III-V族层形成肖特基接面，所述第二栅电极具有邻近所述第二源极接触的第五侧壁及邻近所述第二漏极接触的第六侧壁，其中所述第五侧壁的轮廓与所述第六侧壁的轮廓，相对于所述第二经掺杂III-V族层的几何中心，大体上为非镜面对称；

第一场板，位于所述第二栅电极和所述第二漏极接触之间；

第二场板，位于所述第一场板上方和位于所述第二栅电极和所述第二漏极接触之间；以及

隔离区域，位于所述低压组件和所述高压组件之间。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第三侧壁的表面粗糙度大体上不同于所述第四侧壁的表面粗糙度。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中(L₄-L₂)/(L₃-L₁)1.1。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中L₂/L₁1。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中(L₃-L₁)/(L₄-L₂)1.1。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括第一钝化层，位于至少部分地所述势垒层上方及至少部分地所述经掺杂III-V族层上方。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述沟道层包含第一III-V族材料，所述势垒层包含第二III-V族材料，所述第二III-V族材料的能隙大于所述第一III-V族材料的能隙。