[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

第一氮化物基半导体层；

第二氮化物基半导体层，其安置在所述第一氮化物基半导体层上且具有比所述第一氮化物基半导体层的带隙大的带隙；

栅极电极，其安置在所述第二氮化物基半导体层上方；

掺杂的氮化物基半导体层，其安置在所述第二氮化物基半导体层与所述栅极电极之间；

多个带负电离子，其选自高度电负性基团且分布在多个耗尽区内，所述多个耗尽区从所述掺杂的氮化物基半导体层向下延伸且位于所述栅极电极下方，其中任何一对相邻耗尽区彼此分离；

源极电极，其安置在所述第二氮化物基半导体层上方且与所述耗尽区间隔开；以及

漏极电极，其安置在所述第二氮化物基半导体层上方且与所述耗尽区间隔开。

2.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述栅极电极沿着延伸方向延伸并且所述耗尽区沿着所述延伸方向布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述耗尽区布置为具有一个列和M个行的阵列，其中M是正整数。

4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述耗尽区中的每一个具有大于所述栅极电极的宽度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述耗尽区进一步向下延伸到所述第一和第二氮化物基半导体层。

6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一和第二氮化物基半导体层具有在一对所述相邻耗尽区之间的部分，所述部分不含选自高度电负性基团的所述带负电离子。

7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述耗尽区中的每一个具有在所述掺杂的氮化物基半导体层内的顶部区域以及在所述第一和第二氮化物基半导体层内且比所述顶部区域宽的底部区域。

8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第二氮化物基半导体层具有不由所述掺杂的氮化物基半导体层覆盖且与所述耗尽区重叠的部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，进一步包括：

缓冲层，其安置在所述第一氮化物基半导体层下方，其中所述耗尽区进一步向下延伸到所述缓冲层。

10.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述耗尽区延伸到所述缓冲层的顶部部分且延伸到所述缓冲层的底部部分之外。

11.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述掺杂的氮化物基半导体层具有在所述栅极电极之外的一对相对边缘，并且所述带负电离子沿着所述边缘分布。

12.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述源极电极比所述漏极电极更靠近所述耗尽区。

13.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述带负电离子包含氟或氯。

14.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第一和第二氮化物基半导体层与二维电子气(2DEG)区在其间形成异质结，所述2DEG区在所述栅极电极下方的位置处由所述耗尽区耗尽。

15.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置，其特征在于，至少一对所述相邻耗尽区横向地耗尽其间的所述2DEG区的区域。