[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种配备有场效应晶体管的半导体器件，所述场效应晶体管包括：

分别使用III族氮化物半导体以缓冲层、沟道层和电子供应层的顺序堆叠在衬底上方的半导体分层结构；

源电极，所述源电极与所述沟道层电耦合；

漏电极，所述漏电极与所述沟道层电耦合；以及

栅电极，所述栅电极形成在所述电子供应层上方，

其中，在所述缓冲层和所述电子供应层中，存在于所述沟道层的III族原子平面侧上的层具有比存在于所述沟道层的V族原子平面侧上的层大的A轴长度；并且所述电子供应层具有比所述沟道层大的带隙。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中存在于所述沟道层的所述III族原子平面侧上的所述电子供应层的A轴长度比存在于所述沟道层的所述V族原子平面侧上的所述缓冲层的A轴长度大。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中存在于所述沟道层的所述V族原子平面侧上的所述电子供应层的A轴长度比存在于所述沟道层的所述III族原子平面侧上的所述缓冲层的A轴长度小。

4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述缓冲层包含GaN，所述沟道层包含GaN，并且所述电子供应层包含具有压缩应变的In_xAl_1-xN，其中0.18＜x＜0.53。

5.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述缓冲层包含Al_z1Ga_1-z1N，其中0＜z₁≤1，所述沟道层包含GaN，并且所述电子供应层包含具有压缩应变的Al_z2Ga_1-z2N，其中0≤z₂＜1，z₂＜z₁。

6.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述缓冲层包含GaN，所述沟道层包含GaN，并且所述电子供应层包含具有拉伸应变的In_yAl_1-yN，其中0＜y＜0.17。

7.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述缓冲层包含Al_u1Ga_1-u1N，其中0≤u₁＜l，所述沟道层包含GaN，并且所述电子供应层包含具有拉伸应变的Al_u2Ga_1-u2N，其中0＜u₂≤1，u₁＜u₂。

8.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述电子供应层包含轴长度具有压缩应变的In_xAl_1-xN，其中0.19＜x＜0.25。

9.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述电子供应层包含具有压缩应变的Al_z2Ga_1-z2N，其中0≤z₂＜1，z₂＜z₁，0.05＜z₁-z₂＜0.15。

10.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述电子供应层包含具有压缩应变的In_yAl_1-yN，其中0.1＜y＜0.16。

11.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述电子供应层包含具有拉伸应变的Al_u2Ga_1-u2N，其中0＜u₂≤1，u₁＜u₂，0.05＜u₂-u₁＜0.15。

12.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述器件在所述电子供应层上方具有绝缘膜；所述栅电极的下部嵌入到形成在所述绝缘膜中的开口中；并且所述栅电极的上部的与所述源电极和所述漏电极相对的各侧分别向所述源电极侧和所述漏电极侧突出，并覆盖所述绝缘膜。

13.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述沟道层形成在所述缓冲层的(0001)Ga面晶平面上。