[发明专利]半导体器件

说明书

半导体器件包括第一氮基半导体层、第二氮基半导体层、一对掺杂的氮基半导体层以及第一电极。第二氮基半导体层设置于第一氮基半导体层上。第一以及第二氮基半导体层共同具有有源部分以及电绝缘部分，电绝缘部分围绕有源部分，且电绝缘部分具有一对凹陷以接收有源部分。一对掺杂的氮基半导体层设置于第二氮基半导体层上。掺杂的氮基半导体层彼此分离。第一电极设置于第二氮基半导体层上以及在掺杂的氮基半导体层之间。每一个掺杂的氮基半导体层中具有彼此相对的第一侧表面以及第二侧表面，第一侧表面面向第一电极，第二侧表面背对第一电极。沿着第二氮基半导体层的法线方向上，第一侧表面对齐凹陷的边界，第二侧表面与凹陷的边界隔开。

本申请是2021年04月12日提交的题为“半导体器件及其制造方法”的中国专利申请202180001601.2的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及半导体器件。更具体地说，本发明涉及一种高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)半导体器件，其具有电绝缘部分，且电绝缘部分与掺杂的氮基半导体层的侧表面隔开，从而改进HEMT的性能。

背景技术

近年来，对高电子迁移率晶体管(HEMT)的深入研究非常普遍，特别是在高功率开关以及高频应用。HEMT利用两种不同带隙材料间的异质结界面形成类量子阱结构，可容纳二维电子气(2DEG)区域，满足高功率/频率器件的要求。除了HEMT之外，具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBT)、异质结场效应晶体管(heterojunction field effect transistor,HFET)以及调制掺杂FETs(modulation-doped FETs,MODFET)。目前，需要提高HEMT器件的良率，使其适合大规模生产。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种氮基半导体器件。半导体器件包括第一氮基半导体层、第二氮基半导体层、一对掺杂的氮基半导体层以及第一电极。第二氮基半导体层设置于所述第一氮基半导体层上，且其具有的带隙大于所述第一氮基半导体层的带隙，其中，所述第一以及第二氮基半导体层共同具有有源部分以及电绝缘部分，所述电绝缘部分围绕所述有源部分，且所述电绝缘部分具有一对凹陷以接收所述有源部分。一对掺杂的氮基半导体层设置于所述第二氮基半导体层上，其中所述掺杂的氮基半导体层彼此分离。第一电极设置于所述第二氮基半导体层上以及在所述掺杂的氮基半导体层之间，其中每一个所述掺杂的氮基半导体层中具有彼此相对的第一侧表面以及第二侧表面，所述第一侧表面面向所述第一电极，所述第二侧表面背对所述第一电极，其中沿着所述第二氮基半导体层的法线方向上，所述第一侧表面对齐所述凹陷的边界，所述第二侧表面与所述凹陷的边界隔开。

根据本发明的一个方面，提供了一种氮基半导体器件。半导体器件包括第一氮基半导体层、第二氮基半导体层、一对掺杂的氮基半导体层以及第一电极。第二氮基半导体层设置于所述第一氮基半导体层上，且其具有的带隙大于所述第一氮基半导体层的带隙，其中，所述第一以及第二氮基半导体层共同具有有源部分以及电绝缘部分，所述电绝缘部分围绕所述有源部分，且所述电绝缘部分具有一对凹陷以接收所述有源部分。一对掺杂的氮基半导体层设置于所述第二氮基半导体层上，其中所述掺杂的氮基半导体层彼此分离。第一电极，设置于所述第二氮基半导体层上以及在所述掺杂的氮基半导体层之间，其中每一个所述掺杂的氮基半导体层中具有彼此相对的第一侧表面以及第二侧表面，所述第一侧表面面向所述第一电极，所述第二侧表面背对所述第一电极，且所述第一侧表面与所述第二侧表面之间的距离小于所述凹陷的宽度，其中沿着所述第二氮基半导体层的法线方向上，所述第一侧表面对齐所述凹陷的边界。

根据上述配置，可形成具有不同形状的掺杂的氮基半导体层。通过有源部分以及电绝缘部分的布局，掺杂的氮基半导体层的侧表面/侧壁可以避免离子注入工艺的过程中被离子损伤，从而使半导体器件的操作稳定，且可减少了可能的漏电流(leakagecurrent)。

附图说明