[发明专利]一种具有结型半导体层的HEMT器件

摘要

本发明属于半导体技术领域，具体的说涉及一种具有结型半导体层的HEMT器件。本发明的器件，主要为通过在栅漏之间的势垒层上表面生长一层结型半导体层，结型半导体层与势垒层形成二维空穴气(2DHG)。栅极金属与结型半导体层形成整流结构避免栅上加正压时造成栅极‑2DHG‑2DEG的泄漏电流，同时漏电极与结型半导体之间采用隔离层阻断2DHG；另一方面，栅漏之间的2DHG与2DEG形成极化超结，阻断状态时辅助耗尽漂移区，有效的改善了器件栅靠漏端的电场集中效应，同时，在P型掺杂区和N型掺杂区的接触部分，会引入一个新的电场尖峰,使得器件表面电场分布更加均匀，从而提高器件的关态击穿电压。本发明尤其适用于HEMT器件。

主权项

一种具有结型半导体层的HEMT器件，包括衬底(1)、设置在衬底(1)上表面的缓冲层(2)和设置在缓冲层(2)上表面的势垒层(3)，所述缓冲层(2)和势垒层(3)的接触面形成具有二维电子气沟道的第一异质结；所述势垒层(3)上表面的两端分别具有源电极(4)和漏电极(5)，势垒层(3)上表面中部具有栅极结构；所述源电极(4)与栅极结构之间的势垒层(3)上表面具有介质钝化层(10)，所述漏电极(5)与栅极结构之间的势垒层(3)上表面具有结型半导体层(8)；所述结型半导体层(8)与势垒层(3)的接触面形成具有二维空穴气的第二异质结；其特征在于，所述结型半导体层(8)由P型掺杂区(81)和N型掺杂区(82)构成，所述P型掺杂区(81)与栅极结构连接，所述N型掺杂区(82)与漏电极(5)之间具有能阻断二维空穴气的隔断层(11)；所述栅极结构由绝缘栅介质(7)和金属栅电极(6)构成，所述绝缘栅介质(7)分别与介质钝化层(10)、势垒层(3)和P型掺杂区(81)连接，其横截面形状为U型结构，所述金属栅电极(6)位于绝缘栅介质(7)中，所述金属栅电极(6)沿器件横向方向延伸并覆盖在绝缘栅介质(7)的上表面；所述金属栅电极(6)还延伸至P型掺杂区(81)上表面并与结型半导体层(8)之间形成整流结构(9)。