[发明专利]高击穿电压Ⅲ-N耗尽型MOS电容器有效
| 申请号： | 201710310671.1 | 申请日： | 2013-06-20 |
| 公开（公告）号： | CN107275413B | 公开（公告）日： | 2021-03-12 |
| 发明（设计）人： | H·W·田;S·达斯古普塔;G·施罗姆;V·R·拉奥;R·S·周 | 申请（专利权）人： | 英特尔公司 |
| 主分类号： | H01L29/94 | 分类号： | H01L29/94;H01L27/06;H01L27/08;H01L29/06;H01L29/205;H01L21/328;H01L29/04;H01L29/20 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人： | 林金朝;王英 |
| 地址： | 美国加*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 击穿 电压 耗尽 mos 电容器 | ||
1.一种Ⅲ-N金属氧化物半导体(MOS)电容器，包括：
(001)硅衬底，其具有形成于所述(001)硅衬底中的沟槽，所述沟槽具有暴露的(111)侧壁；
设置在所述(001)硅衬底的所述沟槽中的GaN层；
设置在所述GaN层的(0001)表面上的Ⅲ-N阻挡层；
设置在所述Ⅲ-N阻挡层之上的电介质层；
设置在所述电介质层上的第一接触金属；以及
第二接触金属，其设置在n型半导体区上，所述n型半导体区被设置为与所述GaN层接触，并且电连接到存在于所述GaN层中的接近所述GaN层与所述Ⅲ-N阻挡层之间的界面的二维电子气(2DEG)。
2.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述GaN层具有纤锌矿结晶性。
3.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述Ⅲ-N层包括Al1-x-yInxGayN。
4.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，还包括设置在第二n型半导体上的第三接触部，所述第二n型半导体电连接到所述第一接触部的与所述第二接触部相反的一侧上的2DEG。
5.根据权利要求4所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，将所述第二接触部和所述第三接触部电连接以作为所述电容器的一个电压节点。
6.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述第一接触金属和所述第二接触金属具有4.6eV或更低的功函数。
7.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电介质层是单个层或成分各异的层的堆叠体中的一层。
8.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电介质层具有大于7的介电常数。
9.根据权利要求1所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电容器跨所述第一接触部和所述第二接触部具有超过4V的击穿电压。
10.一种Ⅲ-N金属氧化物半导体(MOS)电容器，包括：
(110)硅衬底，其形成了非平面硅主体，所述非平面硅主体具有暴露的(111)侧壁；
设置在所述非平面硅主体的所述暴露的(111)侧壁上的GaN层；
设置在所述GaN层的(0001)表面上的Ⅲ-N阻挡层；
设置在所述Ⅲ-N阻挡层之上的电介质层；
设置在所述电介质层上的第一接触金属；以及
第二接触金属，其设置在n型半导体区上，所述n型半导体区被设置为与所述GaN层接触，并且电连接到存在于所述GaN层中的接近所述GaN层与所述Ⅲ-N阻挡层之间的界面的二维电子气(2DEG)。
11.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述GaN层的所述(0001)表面是形成在所述GaN层中的非平面GaN主体的侧壁。
12.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述GaN层具有纤锌矿结晶性。
13.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述Ⅲ-N层包括Al1-x-yInxGayN。
14.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，还包括设置在第二n型半导体上的第三接触部，所述第二n型半导体电连接到所述第一接触部的与所述第二接触部相反的一侧上的2DEG。
15.根据权利要求14所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，将所述第二接触部和所述第三接触部电连接以作为所述电容器的一个电压节点。
16.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述第一接触金属和所述第二接触金属具有4.6eV或更低的功函数。
17.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电介质层是单个层。
18.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电介质层是成分各异的层的堆叠体中的一层。
19.根据权利要求10所述的Ⅲ-N MOS电容器，其中，所述电介质层具有大于7的介电常数。
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