[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年9月1日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0088647号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用的方式并入此处。

技术领域

本发明的实施例涉及一种半导体器件。

背景技术

当在衬底上、尤其是半导体衬底的主表面上生长薄膜以形成半导体器件时，半导体衬底的主表面暴露于用于形成薄膜的源气体，同时加热半导体衬底。例如，源气体可以包含III族氮化物半导体的有机金属化合物作为阳离子，或者可以包含V族元素作为阴离子。通过将源气体供应到半导体衬底的主表面上，在半导体衬底的主表面上生长薄膜。

生长薄膜的上述方法称为气相生长方法。气相生长方法是一种用于外延晶体生长的方式。当使用气相生长方法在衬底上生长薄膜时，例如，薄膜的材料可以与衬底的材料不同。在衬底上生长由与衬底的材料不同的材料构成的薄膜的方法称为异质外延生长方法。而且，使用异质外延生长方法形成的薄膜称为异质外延膜，并且异质外延膜与衬底之间的界面称为异质界面。如后文所述，衬底表示在其上形成有目标薄膜的元件，衬底可以包括在其主表面上形成有目标薄膜的单层衬底，以及包含在其上预先形成的一个或多个薄膜的衬底(在其上预先形成外延膜的衬底被称为外延晶片(epi-wafer))。就后者而言，是在预先形成在衬底上的薄膜上形成目标薄膜。

因为难以在InGaN膜与GaN膜之间的界面附近获得铟(In)浓度改变的陡的斜度(gradient)，所以，例如当形成上述异质外延膜时，在诸如GaN晶体膜等III族氮化物半导体膜上生长的InGaN薄膜可能有问题。

具体来说，可能不能在GaN膜上形成具有理想铟浓度的InGaN薄膜。例如，当形成具有大约5nm厚度的InGaN薄膜时，可以在InGaN膜与GaN膜之间的界面附近沿InGaN膜的厚度方向形成达大约1nm至2nm具有较低铟(In)浓度的过渡层。这种过渡层可以阻止InGaN膜与GaN膜之间的界面附近的铟浓度改变具有陡的斜度。当以异质外延生长方式在GaN晶体膜上生长AlGaN薄膜时也可能出现这种现象。

使用异质外延生长方法在界面附近形成而具有如此低的或不均匀的铟浓度的过渡层可能使采用异质外延膜的半导体器件的特性恶化。因此，为了改善采用异质外延膜的半导体器件的特性，有必要抑制过渡层，使得当使用异质外延生长方法时在异质界面附近可以获得薄膜浓度的陡的斜度。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明的一个示例性实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：衬底；中间层，包括第一半导体层和第二半导体层，其中该第一半导体层设置在该衬底上且包括掺杂有第一导电类型掺杂剂的Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)，而该第二半导体层设置在第一半导体层上且包括非掺杂的氮化镓(GaN)；以及驱动单元，设置在第二半导体层上。

根据本发明实施例的半导体器件的中间层可以抑制由于压电场效应引起的电流漏泄。结果是，能够可靠运行驱动单元。

附图说明

从以下结合附图进行的详细说明，将更清楚地理解实施例的细节。

图1为根据一个示例性实施例的半导体器件的结构的剖视图；

图2为根据一个示例性实施例的半导体器件的结构的剖视图；

图3a为根据一个示例性实施例的半导体器件的结构的剖视图；

图3b为根据一个示例性实施例的半导体器件的结构的剖视图；

图4为根据一个示例性实施例的半导体器件的结构的剖视图；

图5为根据一个示例性实施例的驱动单元的结构的剖视图；以及

图6为根据一个示例性实施例的驱动单元的结构的剖视图。

具体实施方式

现在将具体参考实施例，在附图中示出其实例。然而，本公开文本可以以多种不同方式实施，并且不应当理解为局限于本文列出的实施例。更确切地，这些实施例的提供使得公开内容将会详尽而完整，并且将向本领域技术人员充分表明本发明的范围。本公开文本仅由权利要求的范畴进行限定。在特定实施例中，本领域熟知的器件构造或工艺的详细说明可以被省略以避免对本领域技术人员而言本公开文本变得模糊。可能的话，全部附图中将使用相同的附图标记以表示相同或相似的部件。