[发明专利]高电子迁移率晶体管及其制造方法

说明书

提供了一种高电子迁移率晶体管及制造该高电子迁移率晶体管的方法。该高电子迁移率晶体管包括提供在耗尽形成层上的栅电极。栅电极包括被配置为与耗尽形成层形成欧姆接触的第一栅电极以及被配置为与耗尽形成层形成肖特基接触的第二栅电极。

技术领域

本公开涉及高电子迁移率晶体管和制造该高电子迁移率晶体管的方法。

背景技术

在各种功率转换系统中，通常需要用于通过ON/OFF开关(例如功率器件)进行电流控制的装置。功率转换系统的整体效率可以由功率器件的效率来确定。

由于硅的物理性质和制造工艺的限制，难以提高基于硅(Si)的功率器件的效率。为了克服这些限制，已经研究并开发了III-V族化合物半导体(诸如GaN)在功率器件中的应用，作为提高转换效率的方法。近来，已经研究了使用化合物半导体的异质结结构的高电子迁移率晶体管(HEMT)。

发明内容

提供了高电子迁移率晶体管以及制造该高电子迁移率晶体管的方法。

另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地从该描述将是明显的，或者可以通过实践本公开的所呈现的示例实施方式而被了解。

根据一示例实施方式的一方面，一种高电子迁移率晶体管包括：

包括第一半导体材料的沟道层；

沟道供应层，包括第二半导体材料并且在沟道层中感应二维电子气(2DEG)；

电连接到二维电子气的源电极和漏电极；

在沟道供应层上的耗尽形成层，该耗尽形成层被配置为在二维电子气中形成耗尽区；以及

在耗尽形成层上的栅电极，栅电极包括：被配置为与耗尽形成层形成欧姆接触的第一栅电极；以及被配置为与耗尽形成层形成肖特基接触的第二栅电极。

耗尽形成层可以包括p型III-V族氮化物半导体。

耗尽形成层可以在与源电极和漏电极平行的方向上延伸。

高电子迁移率晶体管还可以包括在耗尽形成层的中间部分上的突起。突起可以在与源电极和漏电极平行的方向上延伸。

第一栅电极可以在与源电极和漏电极平行的方向上在耗尽形成层的上表面的中间区域中延伸。

第二栅电极可以在耗尽形成层的上表面上并且覆盖第一栅电极。

第一栅电极可以包括钯和钛氮化物(TiN)中的至少一种；第二栅电极可以包括TiN，并且在第一栅电极中的钛与氮的比例可以不同于在第二栅电极中的钛与氮的比例。

第二栅电极可以是多个第二栅电极之一，并且所述多个第二栅电极在耗尽形成层的上表面上彼此间隔开并覆盖第一栅电极的部分。

第一栅电极可以是多个第一栅电极之一，并且所述多个第一栅电极在耗尽形成层的上表面上的中间区域中在与源电极和漏电极平行的方向上彼此间隔开。

第二栅电极可以在耗尽形成层的上表面上并且可以覆盖所述多个第一栅电极。

耗尽形成层可以是多个耗尽形成层之一，并且所述多个耗尽形成层可以在与源电极和漏电极平行的方向上彼此间隔开。

多个突起可以在与源电极和漏电极平行的方向上分别在所述多个耗尽形成层的中间部分上。

第一栅电极可以是多个第一栅电极之一，并且所述多个第一栅电极分别在所述多个耗尽形成层的上表面上的中间区域中。

第二栅电极可以在所述多个耗尽形成层的上表面上以覆盖所述多个第一栅电极。