[发明专利]具有厚度沿晶体管宽度变化的半导体层的高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种高电子迁移率晶体管HEMT，该HEMT包括：

半导体结构，该半导体结构包括形成异质结的覆盖层和沟道层，使得在覆盖层和所述沟道层的界面处形成二维电子气；以及

一组电极，所述一组电极包括沉积在所述覆盖层上的源极、漏极和栅极，其中，所述栅极沿着所述HEMT的长度布置在所述源极和所述漏极之间，其中，所述覆盖层的至少在所述栅极下方的厚度沿着所述HEMT的宽度而变化。

2.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述覆盖层的在所述栅极下方的截面具有包括至少两个趋势和至少两个竖直部的阶梯状形状。

3.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述覆盖层的在所述栅极外部的厚度是恒定的。

4.根据权利要求2所述的HEMT，该HEMT还包括：

介电层，该介电层被布置在所述栅极和所述覆盖层之间。

5.根据权利要求2所述的HEMT，其中，所述趋势具有相同的宽度。

6.根据权利要求2所述的HEMT，其中，所述趋势具有不同的宽度。

7.根据权利要求2所述的HEMT，其中，所述竖直部具有相同的高度。

8.根据权利要求2所述的HEMT，其中，所述竖直部具有不同的高度。

9.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述源极与所述栅极之间的距离大于所述栅极与所述漏极之间的距离。

10.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述沟道层的材料包括氮化镓GaN、氮化铟镓InGaN、砷化镓GaAs和砷化铟镓InGaAs中的一种或组合，并且其中，所述覆盖层的材料包括氮化铝镓AlGaN、氮化铟镓InGaN、氮化铝AlN、砷化铝镓AlGaAs、砷化铝AlAs和砷化铟铝镓InAlGaAs中的一种或组合。

11.根据权利要求1所述的HEMT，其中，半导体层夹置在所述栅极和所述覆盖层之间，并且其中，所夹置的半导体层掺杂有导电性与载流子沟道的导电性相反的杂质。

12.根据权利要求1所述HEMT，其中，所述半导体结构包括位于所述沟道层下方的后阻挡层。

13.根据权利要求12所述的HEMT，其中，所述后阻挡层是p掺杂的。

14.一种用于制造高电子迁移率晶体管HEMT的方法，该方法包括以下步骤：

提供基板和具有至少一个载流子沟道的半导体结构；

蚀刻所述半导体结构以限定所述HEMT的有源区；

通过金属沉积、剥离和快速热退火中的一种或组合来形成源极和漏极；

通过重复光刻和蚀刻来形成具有变化的厚度的覆盖层；以及

形成栅极。

15.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述覆盖层的在所述栅极下方的截面具有包括至少两个趋势和至少两个竖直部的阶梯状形状。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，使用电子束物理气相沉积EBPVD、焦耳蒸发、化学气相沉积和溅射工艺中的一种或组合来形成所述电极。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，使用化学气相沉积CVD、金属有机化学气相沉积MOCVD、分子束外延MBE、金属有机气相外延MOVPE、等离子体增强化学气相沉积PECVD和微波等离子体沉积中的一种或组合，来制作所述半导体结构的层。

18.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括以下步骤：

在所述沟道层下方形成后阻挡层。

19.根据权利要求14所述的方法，该方法还包括以下步骤：

使用原子层沉积ALD、化学气相沉积CVD、金属有机化学气相沉积MOCVD、分子束外延MBE、金属有机气相外延MOVPE、等离子体增强化学气相沉积PECVD和微波等离子体沉积中的一种或组合，在所述栅极下方形成介电层。