[发明专利]半导体器件、电路以及无线通信设备

说明书

一种半导体器件，设置有：包含GaN材料的沟道层；阻挡层，布置在沟道层上，同时包含In的组成比大于18％的AlInN材料；以及至少一个接触层，被形成为穿透阻挡层并到达沟道层，同时包含导电半导体材料。

技术领域

本公开涉及一种半导体器件、一种电路以及一种无线通信设备。

背景技术

最近，已经开发出了使用化合物半导体的异质结的高电子迁移率晶体管(HighElectron Mobility Transistor:HEMT)(例如，专利文献1)。与其它晶体管相比，HEMT具有高耐电压性、高耐热性、高饱和电子速度以及高沟道电子密度。因此，已经考虑将其应用于需要较小尺寸以及较高性能的装置，诸如功率装置或高频装置。

HEMT是使用在沟道层与阻挡层之间的界面处形成的二维电子气作为沟道的晶体管，沟道层与阻挡层包括彼此不同的化合物半导体。在HEMT中，为了形成对沟道的有利欧姆接触，去除具有高势垒的阻挡层，并在源区或漏区中使具有高导电性的接触层再生长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开号2018-206994。

发明内容

在这种HEMT中，希望在使接触层再生长的过程中防止较早形成的沟道层和阻挡层的特性退化。换句话说，希望形成具有良好接触特性的接触层，同时抑制在沟道层与阻挡层之间的界面处形成的沟道的薄层电阻的增加。

因此，期望提供一种包括HEMT的半导体器件、包括这种半导体器件的电路以及包括这种半导体器件的无线通信设备，在该HEMT中，沟道具有低薄层电阻且接触层具有低接触电阻。

根据本公开的实施例的半导体器件包括沟道层、阻挡层以及至少一个接触层。沟道层包含GaN基材料。阻挡层包含In的组成比高于18％的AlInN基材料，并且设置在沟道层上。至少一个接触层包含导电型半导体材料，并且被设置为穿透阻挡层并到达沟道层。

进一步，根据本公开的另一实施例的半导体器件包括沟道层、分隔层、阻挡层以及至少一个接触层。沟道层包含GaN基材料。分隔层包含AlN基材料并设置在沟道层上。阻挡层包含In的组成比高于18％的AlInN基材料，并且设置在分隔层上。至少一个接触层包含导电型半导体材料，并且被设置为穿透阻挡层以及分隔层并到达沟道层。

进一步，根据本公开的另一实施例的电路包括半导体器件。该半导体器件包括沟道层、阻挡层以及至少一个接触层。沟道层包含GaN基材料。阻挡层包含In的组成比高于18％的AlInN基材料，并且设置在沟道层上。至少一个接触层包含导电型半导体材料，并且被设置为穿透阻挡层并到达沟道层。

此外，根据本公开的另一实施例的无线通信设备包括半导体器件。该半导体器件包括沟道层、阻挡层以及至少一个接触层。沟道层包含GaN基材料。阻挡层包含In的组成比高于18％的AlInN基材料，并且设置在该沟道层上。至少一个接触层包含导电型半导体材料，并且被设置为穿透阻挡层并到达沟道层。

根据各自根据本公开的实施例的半导体器件、电路以及无线通信设备，提供了包含GaN基材料的沟道层、包含In的组成比高于18％的AlInN基材料的阻挡层、以及包含导电型半导体材料并且被设置为穿透阻挡层并到达沟道层的至少一个接触层。因此，各自根据本实施例的半导体器件、电路以及无线通信设备可以改善例如沟道层和阻挡层的堆叠结构的耐热性。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的半导体器件的剖面构造的竖直剖面图。

图2A是根据实施例的第一变形例的半导体器件的剖面构造的竖直剖面图。

图2B是根据实施例的第二变形例的半导体器件的剖面构造的竖直剖面图。