[发明专利]具有改进的栅极结构的场效应晶体管

权利要求书

1.场效应晶体管，其包括形成竖直结构的栅极触点和栅极金属，所述竖直结构具有被气隙包围的侧面和顶部，所述气隙形成在所述场效应晶体管的源极电极和漏极电极之间。

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中，所述源极电极和所述漏极电极是镶嵌结构。

3.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其中，所述栅极触点和栅极金属形成竖直结构，所述竖直结构具有被气隙包围的侧面和顶部，所述气隙竖直延伸到与所述镶嵌结构的顶部平行的水平。

4.根据权利要求3所述的场效应晶体管，其中，所述栅极触点包括多个堆叠的镶嵌金属层。

5.根据权利要求4所述的场效应晶体管，其中，所述栅极触点包括多个堆叠的镶嵌金属层，其竖直延伸到与所述镶嵌结构的顶部平行的水平。

6.根据权利要求5所述的场效应晶体管，其中，所述场效应晶体管是台面结构，并且其中，所述栅极触点和栅极金属形成竖直结构，所述竖直结构具有被气隙包围的侧面和顶部，所述气隙形成在所述源极电极和漏极电极之间以及与所述栅极的方向垂直的所述台面结构的边缘之间。

7.场效应晶体管结构，其包括：

III-N缓冲层；

设置在III-N缓冲层上的III-N沟道层；

设置在所述沟道层上的阻隔层；

其中，在所述沟道层中形成了2DEG；

设置在所述III-N缓冲层上的均匀厚度、水平延伸的掺杂GaN层，所述均匀厚度的掺杂GaN层具有竖直延伸穿过的孔，所述孔具有竖直延伸的侧壁，所述侧壁终止于所述III-N缓冲层的水平延伸的上表面部分；

栅极电极，其包括：

延伸到所述孔中的竖直茎部分，其包括：

所述III-N缓冲层的一部分、所述III-N沟道层的一部分和所述缓冲层的一部分，所述III-N缓冲层的一部分、所述III-N沟道层的一部分和所述缓冲层的一部分形成所述III-N缓冲层的一部分、所述III-N沟道层的一部分和所述缓冲层的一部分的竖直堆栈；

其中，所述竖直堆栈竖直向上延伸到所述孔中并位于所述孔的竖直延伸的侧壁之间；以及

设置在所述堆栈上的栅极金属；

与所述均匀厚度、水平延伸的掺杂GaN层的上表面部分进行欧姆接触的源极触点及漏极触点；以及

其中，所述栅极电极被设置在所述源极电极和所述漏极电极之间。

8.根据权利要求7所述的场效应晶体管结构，其包括：

设置在栅极金属上的栅极触点，并且其中，所述源极触点及漏极触点具有下部部分；并且其中，所述栅极触点和所述源极触点及漏极触点的下部部分具有设置在共同平面中的上表面。

9.根据权利要求8所述的场效应晶体管结构，其中，所述源极电极和漏极电极是镶嵌结构。

10.根据权利要求9所述的场效应晶体管结构，其中，所述栅极触点和栅极金属形成竖直结构，所述竖直结构具有被气隙包围的侧面和顶部，所述气隙竖直延伸到与所述镶嵌结构的顶部平行的水平。

11.根据权利要求7所述的场效应晶体管结构，其中，所述栅极触点和栅极金属形成竖直结构，所述竖直结构具有被气隙包围的侧面和顶部。

12.根据权利要求10所述的场效应晶体管结构，其中，所述栅极触点包括多个堆叠的镶嵌金属层。

13.根据权利要求12所述的场效应晶体管结构，其中，所述栅极触点包括多个堆叠的镶嵌金属层，其竖直延伸至与所述镶嵌结构的顶部平行的水平。