[发明专利]一种增强型场效应晶体管

说明书

本发明适用于半导体技术领域，提供了一种增强型场效应晶体管。该增强型场效应晶体管包括：衬底；沟道层，形成于所述衬底的上表面；源电极和漏电极，分别形成于所述沟道层的两侧；栅电极，形成于所述沟道层的上表面；所述沟道层中栅电极对应区域的之外的区域设有无载流子区；所述无载流子区不存在载流子，所述沟道层的其余部分存在载流子。本发明提供的增强型FET，无载流子区不是设置在于栅电极下，而是设置在沟道层中栅电极对应区域的之外的区域，在形成无载流子区时，不会对栅电极的下表面造成损伤，并且，可以通过调控无载流子区的宽度和数量调控器件的阈值电压，器件开关速度快。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种增强型场效应晶体管。

背景技术

场效应晶体管(FET)属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。按照导电方式划分，FET分为增强型FET和耗尽型FET。

目前，基于半导体的增强型FET通常采用等平面沟道层，通过栅极下刻蚀槽、离子注入或设置帽层等方法实现增强型，但是这种增强型FET对栅极界面处的损伤较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种增强型场效应晶体管，以解决现有技术中增强型FET对栅极界面处的损伤较大的问题。

本发明实施例的增强型场效应晶体管，包括：

衬底；

沟道层，形成于所述衬底的上表面；

源电极和漏电极，分别形成于所述沟道层的上表面，且位于所述沟道层的相对两侧；

栅电极，形成于所述沟道层的上表面，且位于所述源电极和所述漏电极之间；

所述沟道层中栅电极对应区域的之外的区域设有无载流子区；所述无载流子区不存在载流子，所述沟道层的其余部分存在载流子。

可选的，所述无载流子区通过在所述无载流子区所在的沟道层中注入与所述沟道层的掺杂类型相反的掺杂离子，所述掺杂离子中和所述无载流子区所在的沟道层中的载流子形成。

可选的，所述无载流子区通过在所述沟道层中刻蚀凹槽形成。

可选的，所述无载流子区通过在所述无载流子区所在的沟道层的上表面设置与所述沟道层的掺杂类型相反的帽层，所述帽层的掺杂浓度大于所述沟道层的掺杂浓度，所述帽层中的载流子中和所述无载流子区所在的沟道层中的载流子形成。

可选的，所述无载流子区的数量为1以上。

可选的，所述栅电极的数量为1个以上。

可选的，所述栅电极与所述沟道层之间设有介质层。

可选的，所述沟道层上表面的所述源电极、所述栅电极和所述漏电极以外的区域设有钝化层。

可选的，所述无载流子区的宽度为1纳米至10微米。

可选的，所述衬底与所述沟道层之间设有本征层。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的增强型场效应晶体管，无载流子区不是设置在栅电极下，而是设置在沟道层中栅电极对应区域的之外的区域，在形成无载流子区时，不会对栅电极的下表面造成损伤。沟道层中的无载流子区的其余部分一直存在载流子，当栅压小于器件的阈值电压时，无载流子区不存在载流子，沟道层不导电，随着栅压正向增加，无载流子区的导带降低，当栅压大于阈值电压时，导带降低至费米能级之下，无载流子区形成载流子，沟道层导通，器件开启。本发明实施例提供的增强型FET，可以通过调控无载流子区的宽度和数量调控器件的阈值电压，并且器件的开启和关断只需控制无载流子区少量载流子的有无，开关速度快。

附图说明