[发明专利]具有低掺杂漏极的高功率化合物半导体场效应晶体管器件

说明书

一种化合物半导体场效应晶体管，包括沟道层(524)，在沟道层上的多层外延阻挡层(636、534b、638、534c、640、534d)。沟道层被布置在掺杂缓冲层(622)上，掺杂缓冲层被布置在未掺杂缓冲层(522)上。化合物半导体场效应晶体管还包括栅极(1454c)，该栅极在多层外延阻挡层的第一层(636)上，并且穿过多层外延阻挡层的第二层的部分之间的空间。化合物半导体场效应晶体管还可以包括电耦合到掺杂缓冲层(622)的体接触(1454)。

技术领域

本公开大体上涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及具有低掺杂漏极(LDD)的高功率化合物半导体(例如，III-V)场效应晶体管(FET)器件。

背景技术

无线通信系统中的无线设备(例如，蜂窝式电话或智能电话)或基站可包含射频(RF)收发器以发射和接收数据以用于双向通信。移动RF收发器可以包括用于数据传输的发射部分和用于数据接收的接收部分。对于数据传输，发射部分可用数据调制RF载波信号以获得经调制的RF信号，放大经调制的RF信号以获得具有适当输出功率水平的经放大的RF信号，且经由天线将经放大的RF信号发射到基站或无线设备。对于数据接收，接收部分可以经由天线获得接收的RF信号，并且可以放大和处理接收的RF信号以恢复由基站或无线设备发送的数据。

移动RF收发器的发射部分可以放大并发射通信信号。发射部分可以包括用于放大和发射通信信号的一个或多个电路。放大器电路可以包括一个或多个放大器级，其可以具有一个或多个驱动器级和一个或多个功率放大器级。放大器级中的每一个放大器级包括以各种方式被配置以放大通信信号的一个或多个晶体管。被配置以放大通信信号的晶体管通常被选择为在实质上更高的击穿电压下操作，用于支持来自基站的通信。

化合物半导体材料(例如，列III和列V(III-V)或列II和列IV(II-VI，例如GaAs和InP))具有更高的带隙和更高的迁移率，因此应当具有更高的击穿和功率附加效率(PAE)，这是功率放大器所期望的。然而，由于在化合物半导体的衬底(例如，III-V衬底)上的注入损坏导致形成缺陷，因此化合物半导体材料的晶体管(例如，III-V场效应晶体管(FET))中更高的击穿电压尚未实现，使得很难满足用于通信的功率规范。

发明内容

化合物半导体场效应晶体管可以包括沟道层。化合物半导体场效应晶体管还可以包括在沟道层上的多层外延阻挡层。沟道层可以在掺杂缓冲层上或者在第一未掺杂缓冲层上。化合物半导体晶体管还可以包括栅极。栅极可以在多层外延阻挡层的第一层上，并且穿过多层外延阻挡层的第二层的部分之间的空间。

制造化合物半导体场效应晶体管(FET)的方法可以包括外延生长掺杂缓冲层或第一未掺杂缓冲层。方法可以包括在沟道层上形成多层外延阻挡层。沟道层可以在掺杂缓冲层上或者在第一未掺杂缓冲层上。方法还可以包括蚀刻多层外延阻挡层以暴露多层外延阻挡层的第一层。方法还可以包括在多层外延阻挡层的第一层上并且穿过多层外延阻挡层的第二层的部分之间的空间形成栅极。

射频(RF)前端模块可以包括芯片。芯片可以包括化合物半导体场效应晶体管，其包括沟道层和在沟道层上的多层外延阻挡层。沟道层可以在掺杂缓冲层上或者在第一未掺杂缓冲层上。芯片还可以包括在多层外延阻挡层的第一层上的栅极，并且该栅极穿过多层外延阻挡层的第二层的部分之间的空间。RF前端模块还可以包括耦合到芯片的输出的天线。

这已经相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面的详细描述。下面将描述本公开的附加特征和优点。本领域技术人员应了解，本公开可容易地用作修改或设计用于实施本公开的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等效构造不偏离所附权利要求书中所陈述的本发明的教导。当结合附图考虑时，根据以下描述，将更好地理解在其组织和操作方法方面被认为是本公开的特征的新颖特征以及进一步的目的和优点。然而，应当明确地理解，提供每个附图仅出于说明和描述的目的，并且不旨在作为对本公开的限制的定义。

附图说明