[实用新型]一种常关型氮化镓HEMT器件

说明书

本申请提供一种常关型氮化镓HEMT器件，所述器件包括异质结构和与所述异质结构连接的源极、漏极和栅极，所述异质结构包括：作为沟道层的第一半导体层和作为势垒层的第二半导体层，第二半导体层形成在第一半导体层上，第一半导体层与第二半导体层之间形成有二维电子气；所述第二半导体层上形成有半导体插入层，所述半导体插入层上形成有p型半导体层，所述栅极设置在所述p型半导体层的上表面，与所述p型半导体层电性接触；所述源极和所述漏极通过刻蚀工艺，穿过所述p型半导体层沉积形成在所述半导体插入层的上表面。利用本申请中各个实施例，可以防止势垒层被刻蚀而减薄，从而避免二维电子气浓度的降低，降低导通电阻。

技术领域

本申请涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种常关型氮化镓HEMT器件。

背景技术

氮化镓基高迁移率晶体管（HEMT）因其导通电阻小，耐高温高压等特点正在取得越来越多的关注。常关型(normally-off)的HEMT器件在此类器件中有着更为广阔的前景。目前，实现常关型HEMT器件的主流技术路线是通过Gate下方的p型GaN层 (pGaN) 耗尽AlGaN势垒层(AlGaN barrier)和GaN通道层 (GaN channel)之间的二维电子气 (2DEG)，从而实现器件的关断。源(source)和漏(drain)电极的形成则是通过——的方式刻蚀掉源漏下方的pGaN层后，在AlGaN势垒层表面沉积金属电极。因此，精准的刻蚀是非常重要的步骤。

现有的常关型HEMT器件，由于为了沉积形成源极和漏极，在刻蚀过程中会将势垒层蚀刻从而导致势垒层减薄，进而导致二维电子气浓度降低，导致HEMT器件的导通电阻增大。如图2所示，现有的常关型HEMT器件，源极和漏极插接在势垒层中，导致势垒层减薄。

现有技术中至少存在如下问题：在刻蚀过程中会将势垒层蚀刻从而导致势垒层减薄，进而导致二维电子气浓度降低，导致HEMT器件的导通电阻增大。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种常关型氮化镓HEMT器件，以防止势垒层被刻蚀而减薄，从而避免二维电子气浓度的降低，降低导通电阻。

本申请实施例提供一种常关型氮化镓HEMT器件是这样实现的：

一种常关型氮化镓HEMT器件，包括异质结构和与所述异质结构连接的源极、漏极和栅极，所述异质结构包括：

作为沟道层的第一半导体层和作为势垒层的第二半导体层，所述第二半导体层形成在所述第一半导体层上，所述第一半导体层与所述第二半导体层之间形成有二维电子气；

所述第二半导体层上形成有半导体插入层，所述半导体插入层上形成有p型半导体层，所述栅极设置在所述p型半导体层的上表面，与所述p型半导体层电性接触；

所述源极和所述漏极通过刻蚀工艺，穿过所述p型半导体层沉积形成在所述半导体插入层的上表面。

优选实施例中，所述半导体插入层的组成材料包括AlN、Al_xGa_(1-x)N中的任意一种或两种的组合，其中，x＞30%；

所述半导体插入层与所述第二半导体层的刻蚀选择比，大于所述p型半导体层与所述第二半导体层的刻蚀选择比。

优选实施例中，所述半导体插入层的厚度大于等于0.5纳米且小于等于3纳米。

优选实施例中，所述p型半导体的组成材料为p型氮化镓，所述p型半导体的厚度大于等于50纳米且小于等于150纳米。

优选实施例中，所述第一半导体层的组成材料为氮化镓，所述第一半导体层的厚度大于等于50纳米且小于等于350纳米。