[发明专利]常关型半导体器件及其制造方法

权利要求书

1. 一种晶体管，包括：

III族氮化物缓冲层；

在III族氮化物缓冲层上的III族氮化物阻挡层；

在III族化物氮阻挡层上的不导电间隔物层，所述III族氮化物阻挡层和间隔物层限定延伸穿过阻挡层并且暴露一部分缓冲层的沟槽；

在间隔物层上且在沟槽中的栅极结构；以及

在栅极结构上的栅极电极。

2. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述沟槽还由缓冲层限定，所述晶体管还包括：

在栅极电极和介质层上的第二不导电间隔物层；以及

在第二不导电间隔物上的场板。

3. 根据权利要求2所述的晶体管，其中所述场板电耦合到源极电极或者栅极电极。

4. 根据权利要求2所述的晶体管，其中所述第二不导电间隔物具有从约500?到约5000?的厚度。

5. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述沟槽还由缓冲层限定，所述晶体管还包括在沟槽和栅极结构之间的薄GaN层，所述薄GaN层具有从约2.0到约50.0?的厚度。

6. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述栅极结构包括介质层，并且其中所述介质层具有从约60?到约600?的厚度。

7. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述沟槽还由缓冲层限定，并且其中栅极结构包括在间隔物层上且在沟槽中的氮化铝（AlN）层以及在AlN层上的介质层。

8. 根据权利要求7所述的晶体管，其中所述AlN层具有从约1.0?到约10.0?的厚度。

9. 根据权利要求7所述的晶体管，其中AlN层是氮化铝镓（AlGaN)层。

10. 根据权利要求7所述的晶体管，还包括在AlN层和沟槽之间的薄氮化镓（GaN）层，所述薄氮化镓（GaN）层具有从约2.0到约50.0?的厚度。

11. 根据权利要求7所述的晶体管，其中所述栅极结构还包括AlN层上的氮化镓（GaN）层，所述GaN层在AlN层和介质层之间。

12. 根据权利要求11所述的晶体管，其中所述GaN层具有从约2.0?到约30?的厚度。

13. 根据权利要求11所述的晶体管，还包括在AlN层和沟槽之间的薄氮化镓（GaN）层，所述薄氮化镓（GaN）层具有从约2.0到约50.0?的厚度。

14. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述第一不导电间隔物包括氮化硅，并且具有从约300?到约3000?的厚度。

15. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述栅极电极具有从约0.5μm到约5.0μm的长度。

16. 根据权利要求1所述的晶体管，所述晶体管包括常关型高电子迁移率晶体管（HEMT）。

17. 一种形成半导体器件的方法，包括：

形成III族氮化物缓冲层；

在III族氮化物缓冲层上形成III族氮化物阻挡层；

在III族氮化物阻挡层上形成不导电间隔物层；

蚀刻所述III族氮化物阻挡层和间隔物层以形成沟槽，所述沟槽延伸穿过阻挡层并且暴露一部分缓冲层；

在间隔物层上且在沟槽中形成栅极结构；以及

在栅极结构上形成栅极电极。

18. 根据权利要求17所述的方法，其中形成栅极结构包括形成介质层，并且其中所述介质层具有从约60?到约600?的厚度。

19. 根据权利要求17所述的方法，其中蚀刻还包括蚀刻一部分III族氮化物缓冲层，并且其中形成栅极结构包括在间隔物层上且在沟槽中形成氮化铝（AlN），以及在AlN层上形成介质层。

20. 根据权利要求19所述的方法，其中形成栅极结构还包括在AlN层上形成氮化镓（GaN）层，所述GaN层在介质层和AlN层之间。