[实用新型]高电子迁移率二极管和半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括具有高正向电压的二极管，所述半导体器件包括：

半导体衬底；

覆盖在所述半导体衬底的第一部分上面的氮化镓沟道层；

在所述氮化镓沟道层上的氮化镓铝载流子供应层，其中在所述氮化镓沟道层与所述氮化镓铝载流子供应层之间的界面附近形成2DEG区域；

在所述氮化镓铝载流子供应层的第一部分上的金属阴极；

在所述氮化镓铝载流子供应层的第二部分上的第一P型GaN层，其中所述第一P型GaN层与所述金属阴极间隔开第一距离；

定位于所述第一P型GaN层与所述金属阴极之间的绝缘体；

覆盖在所述第一P型GaN层上面并电连接到所述第一P型GaN层的金属阳极；

在所述氮化镓铝载流子供应层上的作为P型氮化镓材料的控制元件，其中所述控制元件电耦接到所述第一P型GaN层，包括在与所述第一P型GaN层相距第二距离处形成所述控制元件，其中所述第二距离小于所述第一距离，并且其中所述控制元件的宽度小于所述第一P型GaN层的宽度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括从所述第一P型GaN层延伸到所述控制元件的第二P型GaN层，其中所述第二P型GaN层在所述第一P型GaN层与所述控制元件之间形成电耦接。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括所述第二P型GaN层，所述第二P型GaN层从所述第一P型GaN层横向延伸，从而邻接所述控制元件并形成与所述控制元件的电连接。

4.一种高电子迁移率二极管，包括：

所述高电子迁移率二极管的正向电压大于HEMT的栅极至源极阈值电压或P-N二极管的正向电压中的一者。

5.根据权利要求4所述的高电子迁移率二极管，还包括：

半导体衬底；

第一半导体层，所述第一半导体层来自III族或V族半导体材料，其中所述第一半导体层与下面的第二半导体层形成2DEG；

阴极电极，所述阴极电极位于所述第一半导体层的第一部分上；

形成第一半导体材料的另一III族或V族半导体材料的第三半导体层，所述第三半导体层位于所述第一半导体层的第二部分上，其中所述第三半导体层与所述阴极电极间隔开第一距离；

所述高电子迁移率二极管的阳极电极，所述高电子迁移率二极管的所述阳极电极位于所述第三半导体层上；和

第二半导体材料的控制元件，所述控制元件横向定位在所述第三半导体层与所述阴极电极之间并且电连接到所述第三半导体层，其中所述第二半导体材料与所述第一半导体层形成P-N结。

6.根据权利要求5所述的高电子迁移率二极管，包括直接位于所述第一半导体层的所述第一部分上的所述阴极电极，其中所述高电子迁移率二极管在所述阴极电极与所述第一半导体层的所述第一部分之间不含P型材料。

7.一种半导体器件，包括：

第一复合半导体层；

第二复合半导体层，所述第二复合半导体层位于所述第一复合半导体层上；

阴极电极，所述阴极电极位于所述第二复合半导体层的第一部分上；

第三复合半导体层，所述第三复合半导体层位于所述第二复合半导体层的第二部分上并且与所述阴极电极间隔开第一距离；

阳极电极，所述阳极电极位于所述第三复合半导体层上；

控制元件，所述控制元件被形成为所述第二复合半导体层的第三部分上的第四复合半导体层，所述控制元件与所述阴极电极间隔开第二距离，其中所述第二距离小于所述第一距离，所述控制元件电耦接到所述第三复合半导体层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述第三复合半导体层和所述第四复合半导体层由基本上相同类型的材料形成。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，还包括第五复合半导体层，所述第五复合半导体层从所述第三复合半导体层延伸以邻接并电连接到所述第四复合半导体层，其中所述第三复合半导体层、所述第四复合半导体层和所述第五复合半导体层基本上相同。

10.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述控制元件使所述半导体器件的正向电压大于P-N结的正向电压。