[发明专利]一种包含介质层的p型栅HEMT器件及其制作方法

权利要求书

1.一种包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于包括：

异质结，其包括第一半导体和形成于第一半导体上的第二半导体，所述第二半导体具有宽于第一半导体的带隙，且所述异质结中形成有二维电子气；

第三半导体，其位于栅下区域并能够将所述异质结内分布于栅下区域的二维电子气耗尽；

第四半导体，其分布于栅极与漏极之间以及栅极与源极之间；

介质层，其由绝缘材料组成，并分布于所述异质结和栅极之间；

源极、漏极以及栅极，其中栅极位于源极与漏极之间，源极与漏极能够通过所述二维电子气电连接。

2.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述介质层分布于所述异质结和第三半导体之间和/或所述第三半导体与栅极之间；优选的，所述第三半导体和第四半导体形成于所述第二半导体表面，所述介质层形成于所述第三半导体和第四半导体表面，所述栅极形成于所述介质层表面；优选的，所述介质层形成于所述第二半导体表面，所述第三半导体和第四半导体形成于所述介质层表面，所述栅极形成于所述第三半导体表面，且所述第三半导体被栅极掩盖。

3.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述异质结的材质选自Ⅲ族氮化物；优选的，所述异质结包括AlGaN/GaN、AlInN/GaN、AlGaN/InGaN/GaN或AlGaN/AlN/GaN；和/或，所述异质结的厚度为10nm～10μm。

4.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述异质结还包括形成于所述第一半导体和第二半导体之间的插入层；优选的，所述第一半导体的材质包括GaN；优选的，所述第二半导体的材质包括Al_xGa_(1-x)N或Al_xIn_(1-x)N，0≤x≤1；优选的，所述插入层的材质包括In_xGa_(1-x)N或AlN，0≤x≤1。

5.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述第三半导体包括p型半导体；优选的，所述p型半导体的材质包括p-GaN，p-AlGaN、p型金刚石或p-NiO；和/或，所述第三半导体的厚度为10nm～1μm。

6.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述第四半导体包括高阻半导体；优选的，所述高阻半导体的材质包括高阻GaN、AlGaN、金刚石或NiO；和/或，所述第四半导体的厚度为10nm～1μm。

7.根据权利要求1或5或6所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述第三半导体与第四半导体一体。

8.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述介质层的材质包括Al₂O₃、SiO₂、AlON、Si₃N₄、HfO₂、GaMgO、SiON、HfON和TiN中的任意一种或两种以上的组合；或者，所述介质层的材质包括绝缘二维材料；优选的，所述绝缘二维材料包括六方氮化硼；和/或，所述介质层具有叠层结构和/或微图形结构；和/或，所述介质层的厚度为0.1nm～1μm。

9.根据权利要求1所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述异质结形成在缓冲层上，所述缓冲层形成在衬底上。

10.根据权利要求9所述的包含介质层的p型栅HEMT器件，其特征在于：所述缓冲层的材质包括高阻GaN；和/或，所述缓冲层的厚度为100nm～1mm；和/或，所述衬底的材质包括Si、SiC或蓝宝石；和/或，所述衬底的厚度为100μm～10mm。