高电子迁移率晶体管及驱动高电子迁移率晶体管的方法
【专利摘要】一种高电子迁移率晶体管（HEMT）和驱动该HEMT的方法。HEMT包括：用于在沟道层内部感应出二维电子气（2DEG）的沟道提供层；在沟道提供层上形成的耗尽形成层；在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成的第一栅极电极；以及在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成的至少一个第二栅极电极。
【专利说明】高电子迁移率晶体管及驱动高电子迁移率晶体管的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年10月11日向韩国特许厅提交的韩国专利申请第10-2012-0113034号的权益，通过引用将其全部内容并入于此。
【技术领域】
[0003]本公开涉及半导体器件及驱动半导体器件的方法，更具体地，涉及高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)和驱动高电子迁移率晶体管的方法。
【背景技术】
[0004]各种电力变换系统(power transform system)要求通过其导通(ON)/截止(OFF)切换来控制电流流动的器件，即功率器件。电力变换系统的效率可以取决于电力变换系统中的功率器件的效率。
[0005]目前商用的大多数功率器件是基于硅(Si)的功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。然而，由于硅的物理性质的限制、制造工艺的限制等等，很难增加基于硅的功率器件的效率。为了克服这些限制，已经进行了通过将II1- V族化合物半导体应用于功率器件以增加变换效率的研究和开发。与此相关联，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)引人注目。
[0006]HEMT包括具有不同电极化(polarization)特性的半导体层。在HEMT中，具有相对高的极化性的半导体层可以向与其附接的另一半导体层感应出二维电子气(two-dimensional electron gas, 2DEG),该2DEG可以具有非常高的电子迁移率。
【发明内容】
[0007]提供了具有常断(normally-off)特性和高阈值电压的高电子迁移率晶体管(HEMT)、以及驱动该高电子迁移率晶体管的方法。
[0008]其他方面将部分地在下面的描述中提出，将部分地从描述中显而易见，或者可以通过实践提出的实施例而习得。
[0009]根据本发明一方面，一种高电子迁移率晶体管(HEMT)包括:包括第一半导体材料的沟道层；包括第二半导体材料并且向沟道层感应出二维电子气(2DEG)的沟道提供层；在沟道提供层两侧形成的源极电极和漏极电极；在沟道提供层上形成的耗尽形成层，其用于形成2DEG中的耗尽区；在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成的第一栅极电极；以及至少一个第二栅极电极，其在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成，并且与第一栅极电极分开。
[0010]第二栅极电极可以是浮置电极，在向第一栅极电极施加第一栅极电压时向该浮置电极感应出第二栅极电压。
[0011]第一栅极电极和第二栅极电极可以通过耗尽形成层彼此连接，以便经由耗尽形成层向第二栅极电极感应出第二栅极电压。可以在第一栅极电极和第二栅极电极之间形成例如条形形状的耗尽形成层。
[0012]第二栅极电极和源极电极可以通过耗尽形成层彼此连接。可以在源极电极和第二栅极电极之间形成例如条形形状的耗尽形成层。
[0013]可以形成涂覆层以便覆盖沟道提供层的上表面的至少一部分。涂覆层可以与耗尽形成层具有相同材料。在此情况下，涂覆层可以被形成为具有比耗尽形成层薄的厚度。
[0014]可以经由沟道提供层的上表面向第二栅极电极感应出第二栅极电压。
[0015]向第二栅极电极感应出的第二栅极电压可以由施加到第一栅极电极的第一栅极电压、第一栅极电极和第二栅极电极之间的间隙、以及第二栅极电极和源极电极之间的间隙来确定。HEMT的阈值电压可以由感应到第二栅极电极的第二栅极电压来确定。
[0016]第一半导体材料可以是例如氮化镓(GaN)族材料，第二半导体材料可以是例如自氮化物中选出的至少一种，该氮化物包括从由铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和硼(B)构成的组中选择的至少一种。耗尽形成层可以包括P型半导体材料。耗尽形成层可以包括II1-V族氮化物半导体材料。
[0017]根据本发明另一方面，一种驱动上述的HEMT的方法包括:通过向第一栅极电极施加第一栅极电压，而向作为浮置电极的第二栅极电极感应出第二栅极电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]结合附图，这些和/或其他方面将从以下实施例描述中变得明显并且将更容易被理解，在附图中，
[0019]图1是根据示例性实施例的高电子迁移率晶体管(HEMT)的透视图；
[0020]图2是图1的HEMT的俯视图；
[0021]图3是通过图2的II1- HF的截面图；
[0022]图4是通过图2的IV -1V’的截面图；
[0023]图5A到图5C图示了根据图1的HEMT中的第一栅极电压的沟道形成过程；
[0024]图6是根据另一示例性实施例的HEMT的透视图；
[0025]图7是图6的HEMT的截面图；
[0026]图8是根据另一示例性实施例的HEMT的透视图；以及
[0027]图9是图8的HEMT的截面图。
【具体实施方式】
[0028]现在将具体参考实施例，在附图中图示了实施例的示例，在附图中相似参考标记始终指代相似元件。组件的大小和厚度可能为了描述清楚而被夸大。在这点上，本实施例可以具有不同形式并且不应被解释为限于这里提出的描述。相应地，下面仅仅通过参考附图来描述实施例，以便解释本描述的各方面。如这里使用的，术语“和/或”包括相关联地列出项目的一个或多个中的任何一个和全部组合。当位于一列元素之后时，诸如“的至少一个”的表达修饰整列元素，不修饰该列中的单个元素。
[0029]图1是根据示例性实施例的高电子迁移率晶体管(HEMT) 100的透视图，图2是图1的HEMT100的俯视图，图3是通过图2的II1-1II’的截面图，图4是通过图2的IV -1V’的截面图。[0030]参考图1到图4，在衬底(substrate) 110上形成沟道层112。衬底110可以包括例如蓝宝石(sapphire)、娃(Si)、碳化娃(SiC)或氮化镓(GaN)。然而,这仅仅是例示性的，衬底110可以包括其他各种材料。沟道层112可以包括第一半导体材料。该第一半导体材料可以是II1- V族化合物半导体材料，但不限于此。例如，沟道层112可以是GaN族材料层，具体地，可以是GaN层。在此情况下，沟道层112可以是未掺杂的GaN层，并且在一些情况下，沟道层112可以是掺有预定杂质的GaN层。
[0031]尽管未示出，还可以在衬底110和沟道层112之间形成缓冲层(buffer layer)。形成缓冲层，以便通过缓和衬底110和沟道层112之间的晶格常数差和热膨胀系数差来防止沟道层112的可结晶性的降低。缓冲层包括自氮化物中选择的一种或多种材料，所述氮化物包括从由Al、Ga、In和B所构成的组中选择的至少一种，并且缓冲层可以具有单层结构或多层结构。例如，缓冲层可以包括从AIN、GaN, AlGaN, InGaN, Al InN或AlGaInN所构成的组中选择的至少一个。还可以在衬底110和缓冲层之间形成用于生成缓冲层的种子层(seedlayer)(未示出)。
[0032]可以在沟道层112上形成沟道提供层(channel supply layer) 1140沟道提供层114可以向沟道层112感应出二维电子气(2DEG)。2DEG可以在沟道层112和沟道提供层114之间的界面下、在沟道层112中形成。沟道提供层114可以包括与形成沟道层112的第一半导体材料不同的第二半导体材料。第二半导体材料可以关于从极化特性、能带隙和晶格常数所构成的组中选择的至少一种而与第一半导体材料不同。具体地，关于从极化性和能带隙所构成的组中选择的至少一种，第二半导体材料可以比第一半导体材料高。
[0033]沟道提供层114可以包括自氮化物中选择的至少一种，所述氮化物包括从由例如Al、Ga、In和B构成的组中选择的至少一种，并且沟道提供层114可以具有单层结构或多层结构。具体地，沟道提供层114可以包括从由AlGaN、AlInN、InGaN、AlN和AlGaInN构成的组中选择的至少一种，但不限于此。沟道提供层114可以是未掺杂的层或掺有预定杂质的层。沟道提供层114的厚度可以例如小于几十nm。例如，沟道提供层114的厚度可以等于或小于大约50nm，但不限于此。
[0034]可以在沟道提供层114两侧、在沟道层112上形成源极电极151和漏极电极152。源极电极151和漏极电极152可以电连接到2DEG。源极电极151和漏极电极152可以被形成在沟道提供层114上，或者被形成为插入沟道提供层114或沟道层112内部。此外，源极电极151和漏极电极152可以被多样化地形成。
[0035]可以在沟道提供层114上、并且在源极电极151和漏极电极152之间形成具有预定厚度的耗尽形成层(depletion-forming layer) 130。耗尽形成层130可以用于在2DEG中形成耗尽区。沟道提供层114的位于耗尽形成层130下面的部分的能带隙可以由于耗尽形成层130而增加，导致在与耗尽形成层130对应的沟道层112的部分形成2DEG的耗尽区。因此，2DEG中与耗尽形成层130对应的部分可以被切断，或者具有与其剩余部分不同的特性(例如，电子密度等等)。其中2DEG被切断的区可以是“切断区”，HEMT100可以由于切断区而具有常断(normally-off)特性。
[0036]耗尽形成层130可以包括P型半导体材料。也就是说，耗尽形成层130可以是P型半导体层或掺有P型杂质的半导体层。另外，耗尽形成层130可以包括II1- V族氮化物半导体。例如，耗尽形成层130可以包括从由GaN、AlGaN、InN、AlInN、InGaN和AlInGaN构成的组中选择的至少一种，或者可以掺有诸如镁(Mg)的P型杂质。具体地，耗尽形成层130可以是P-GaN层或P-AlGaN层。耗尽形成层130可以造成其下方的沟道提供层114部分的能带隙增加，由此形成2DEG的切断区。
[0037]可以在将在下面描述的第一栅极电极121和第二栅极电极122之间形成如图1所示的条形形状的耗尽形成层130。另外，可以在源极电极151和第二栅极电极122之间形成条形形状的耗尽形成层130。然而，耗尽形成层130不限于此，并且可以被形成为各种其它形状。
[0038]可以在耗尽形成层130上形成第一栅极电极121。第一栅极电极121可以包括各种金属材料、金属化合物等等。第一栅极电极121可以被形成为与耗尽形成层130具有相同宽度。可替代地，第一栅极电极121可以被形成为具有比耗尽形成层130更宽的宽度。第一栅极电极121可以更接近源极电极151而不是更接近漏极电极152。然而，这仅仅是例示性的，第一栅极电极121的位置可以被多样化地改变。
[0039]可以在耗尽形成层130上、并且在源极电极151和第一栅极电极121之间形成第二栅极电极122。第二栅极电极122可以被形成为与第一栅极电极121分开预定距离。第二栅极电极122可以包括与第一栅极电极121相同的材料。然而，第二栅极电极122不是必须局限于此。另外，可以在第一栅极电极121和第二栅极电极122之间、以及在源极电极151和第二栅极电极122之间形成耗尽形成层130，以便将源极电极151电连接到第二栅极电极122、并且将第二栅极电极122电连接到第一栅极电极121。在第一栅极电极121和第二栅极电极122之间的耗尽形成层130以及在源极电极151和第二栅极电极122之间的耗尽形成层130可以被形成为条形形状，并且可以具有相同的每单位长度电阻值。然而，耗尽形成层130不必局限于此。
[0040]在当前实施例中，第二栅极电极122是浮置电极，当第一栅极电压被施加到第一栅极电极121时，向该浮置电极感应出第二栅极电压。可以向第二栅极电极122感应出比施加到第一栅极电极121的电压低的电压。向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压可以由施加到第一栅极电极121的第一栅极电压、第一栅极电极121和第二栅极电极122之间的间隙、以及源极电极151和第二栅极电极122之间的间隙确定。具体地，当第一栅极电压为Vgl、第一栅极电极121和第二栅极电极122之间的间隙为Lfg、并且源极电极151和第二栅极电极122之间的间隙为Lsf时，向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2可以为VglXLsf/(Lfg+Lsf)。通过改变第一栅极电极121和/或第二栅极电极122的位置，可以调节第二栅极电压Vg2。
[0041]如下所述，作为浮置电极的第二栅极电极122用来增加HEMT100的阈值电压Vth，HEMT100的阈值电压Vth可以由向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2来确定。
[0042]图5A到图5C图示了根据施加到图1的HEMT100的第一栅极电极121的电压的沟道形成过程。在图5A到图5C中，预定源极电压Vs和预定漏极电压Vd可以分别被施加到源极电极151和漏极电极152。在被施加到第一栅极电极121的第一栅极电压为Vgl、第一栅极电极121和第二栅极电极122之间的间隙为Lfg、并且源极电极151和第二栅极电极122之间的间隙为Lsf时，向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2可以通过VglXLsf/(Lfg+Lsf)来计算。
[0043]图5A示出了施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl低于第一阈值电压Vthl的情况。第一阈值电压Vthl是指使得分别在第一栅极电极121和第二栅极电极122下面形成的第一沟道121a和第二沟道122a处于导通状态的最小电压。参考图5A，当施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl低于第一阈值电压Vthl时，向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2也低于第一阈值电压Vthl。因此，在第一栅极电极121下面形成的第一沟道121a和在第二栅极电极122下面形成的第二沟道122a两者都处于截止状态。
[0044]图5B示出了施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl高于第一阈值电压Vthl且低于第二阈值电压Vth2的情况。第二阈值电压Vth2为VthlX (Lfg+Lsf)/Lsf。参考图5B，在施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl高于第一阈值电压Vthl且低于第二阈值电压Vth2时，向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2低于第一阈值电压Vthl。因此，在形成在第一栅极电极121下面的第一沟道121a处于导通状态的同时，形成在第二栅极电极122下面的第二沟道122a处于截止状态。
[0045]图5C示出了施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl高于第二阈值电压Vth2的情况。参考图5C，在施加到第一栅极电极121的第一栅极电压Vgl高于第二阈值电压Vth2时，向第二栅极电极122感应出的第二栅极电压Vg2高于第一阈值电压Vthl。因此，形成在第一栅极电极121下面的第一沟道121a和形成在第二栅极电极122下面的第二沟道122a两者都处于导通状态，结果电流流过HEMT100的沟道层111。
[0046]如上所述，HEMT100具有常断特性。另外，HEMT100具有作为在源极电极151和第一栅极电极121之间的浮置电极的第二栅极电极122，由此将HEMT100的阈值电压Vth从第一阈值电压Vthl增加到第二阈值电压Vth2。另外，通过改变第一栅极电极121和/或第二栅极电极122的位置，可以调节HEMT100的阈值电压Vth。尽管已经描述了在源极电极151和第二栅极电极122之间形成条形形状的耗尽形成层130，但是耗尽形成层130可以不被形成在源极电极151和第二栅极电极122之间。另外，尽管已经描述了在源极电极151和第一栅极电极121之间形成一个第二栅极电极122，但是可以在源极电极151和第一栅极电极121之间形成多个第二栅极电极122。
[0047]图6是根据另一示例性实施例的HEMT200的透视图，图7是图6的HEMT200的截面图。下文中，将主要描述与上述实施例不同的内容。
[0048]参考图6和图7，在衬底210上形成沟道层212。沟道层212可以包括第一半导体材料。该第一半导体材料可以是II1-V族化合物半导体材料，但不限于此。例如，沟道层212可以是GaN族材料层，具体地说可以是GaN层。尽管未示出，还可以在衬底210和沟道层212之间提供预定缓冲层。
[0049]可以在沟道层212上形成沟道提供层214。沟道提供层214可以向沟道层212感应出2DEG。沟道提供层214可以包括与形成沟道层212的第一半导体材料不同的第二半导体材料。第二半导体材料可以关于从极化特性、能带隙和晶格常数所构成的组中选择的至少一种而与第一半导体材料不同。具体地，关于从极化性和能带隙所构成的组中选择的至少一种，第二半导体材料可以比第一半导体材料高。沟道提供层214可以包括自氮化物中选择的至少一种,所述氮化物包括从由例如Al、Ga、In和B构成的组中选择的至少一种，并且沟道提供层214可以具有单层结构或多层结构。具体地，沟道提供层214可以包括从由AlGaN, AlInN, InGaN、AlN和AlGaInN构成的组中选择的至少一种，但不限于此。
[0050]可以在沟道提供层214两侧、在沟道层212上形成源极电极251和漏极电极252。源极电极251和漏极电极252可以被形成在沟道提供层214上，或者被形成为插入沟道提供层214或沟道层212内部。此外，源极电极151和漏极电极152可以被多样化地形成。
[0051]可以在沟道提供层214上、并且在源极电极251和漏极电极252之间形成有预定厚度的耗尽形成层230。耗尽形成层230可以用于在2DEG中形成耗尽区。耗尽形成层230可以包括P型半导体材料。也就是说，耗尽形成层230可以是P型半导体层或掺有P型杂质的半导体层。另外，耗尽形成层230可以包括II1-V族氮化物半导体。例如，耗尽形成层230可以包括从由GaN、AlGaN、InN、AlInN、InGaN和AlInGaN构成的组中选择的至少一种，或者可以被掺有P型杂质，诸如镁(Mg)。具体地，耗尽形成层230可以是P-GaN层或P-AlGaN层。耗尽形成层230可以造成其下方的沟道提供层214部分的能带隙增加，由此形成2DEG的切断区。耗尽形成层230可以被形成为具有与下面要描述的第一栅极电极221和第二栅极电极222对应的形状。
[0052]可以在耗尽形成层230上形成第一栅极电极221。另外，可以在耗尽形成层230上、并且在源极电极251和第一栅极电极221之间形成第二栅极电极222。可以形成涂覆层(coating layer)231，以便覆盖沟道提供层214暴露的上表面。涂覆层231可以用来保护其下面的沟道提供层214。在当前实施例中，涂覆层231可以与耗尽形成层230具有相同的材料。在此情况下，涂覆层231可以被形成为具有与耗尽形成层230相比非常薄的厚度，使得在涂覆层231中不形成耗尽区。涂覆层231可以由与耗尽形成层230不同的材料形成。尽管在图6和图7中图示了涂覆层231被形成为覆盖沟道提供层214的整个暴露的上表面。但是涂覆层231不限于此，并且可以被形成为仅覆盖沟道提供层214暴露的上表面的一部分。
[0053]第二栅极电极222是浮置电极，当第一栅极电压被施加到第一栅极电极221时，向该浮置电极感应出第二栅极电压。在当前实施例中，当第一栅极电压被施加到第一栅极电极221时，可以经由沟道提供层214的接触涂覆层231的上表面向第二栅极电极222感应出第二栅极电压。可以向第二栅极电极222感应出比施加到第一栅极电极221的电压低的电压。向第二栅极电极222感应出的第二栅极电压可以由施加到第一栅极电极221的第一栅极电压、第一栅极电极221和第二栅极电极222之间的间隙、以及源极电极251和第二栅极电极222之间的间隙来确定。通过改变第一栅极电极221和/或第二栅极电极222的位置，可以调节向第二栅极电极222感应出的第二栅极电压。尽管已经描述了在源极电极251和第一栅极电极221之间形成一个第二栅极电极222，但是可以在源极电极251和第一栅极电极221之间形成多个第二栅极电极222。
[0054]图8是根据另一示例性实施例的HEMT300的透视图，图9是图8的HEMT300的截面图。
[0055]下文中，将主要描述与上述实施例不同的内容。
[0056]参考图8和图9，在衬底310上形成包括第一半导体材料的沟道层312。例如，沟道层312可以是GaN族材料层，具体地，可以是GaN层。尽管未示出，还可以在衬底310和沟道层312之间提供预定缓冲层。可以在沟道层312上形成包括与第一半导体材料不同的第二半导体材料的沟道提供层314。沟道提供层314可以向沟道层312感应出2DEG。沟道提供层314可以包括自氮化物中选择的至少一种，所述氮化物包括从由例如Al、Ga、In和B构成的组中选择的至少一种，并且沟道提供层314可以具有单层结构或多层结构。具体地，沟道提供层314可以包括从由AlGaN、AlInN, InGaN, AlN和AlGaInN构成的组中选择的至少一种，但不限于此。
[0057]在沟道提供层314两侧、在沟道层312上形成源极电极351和漏极电极352。源极电极351和漏极电极352可以被形成在沟道提供层314上，或者被形成为插入沟道提供层314或沟道层312内部。可以在沟道提供层314上形成耗尽形成层330。耗尽形成层330可以包括P型半导体材料。耗尽形成层330可以包括II1- V族氮化物半导体，例如，从由GaN、AlGaN、InN、AlInN、InGaN和AlInGaN构成的组中选择的至少一种。具体地，耗尽形成层330可以是P-GaN层或P-AlGaN层。耗尽形成层330可以被形成为具有与下面要描述的第一栅极电极321和第二栅极电极322对应的形状。
[0058]可以在耗尽形成层330上形成第一栅极电极321。另外，可以在耗尽形成层330上、并且在源极电极351和第一栅极电极321之间形成第二栅极电极322。第二栅极电极322是浮置电极，当第一栅极电压被施加到第一栅极电极321时，向该浮置电极感应出第二栅极电压。在当前实施例中，在第一栅极电压被施加到第一栅极电极321时，可以经由第一栅极电极321和第二栅极电极322之间的沟道提供层314的上表面，向第二栅极电极322感应出第二栅极电压。可以向第二栅极电极322感应出比施加到第一栅极电极321的电压低的电压。向第二栅极电极322感应出的第二栅极电压可以由施加到第一栅极电极321的第一栅极电压、第一栅极电极321和第二栅极电极322之间的间隙、以及源极电极351和第二栅极电极322之间的间隙来确定。通过改变第一栅极电极321和/或第二栅极电极322的位置，可以调节向第二栅极电极322感应出的第二栅极电压。尽管已经描述了在源极电极351和第一栅极电极321之间形成一个第二栅极电极322，但是可以在源极电极351和第一栅极电极321之间形成多个第二栅极电极322。
[0059]如上所述，根据本发明以上实施例中的一个或多个，通过在源极电极和第一栅极电极之间形成作为浮置电极的第二栅极电极，HEMT具有常闭特性并且可以具有高阈值电压。另外，通过改变第一栅极电极和第二栅极电极的位置，可以调节HEMT的阈值电压。
[0060]应理解，应当仅仅在描述性意义上考虑这里描述的示例性实施例，并且这里描述的示例性实施例不用于限制目的。每个实施例内的特征或方面的描述应典型地被考虑为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。
【权利要求】
1.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括: 沟道层，包括第一半导体材料； 沟道提供层，其包括第二半导体材料，并且向沟道层感应出二维电子气(2DEG); 源极电极和漏极电极，其在沟道提供层两侧形成； 耗尽形成层，其在沟道提供层上形成，用于形成2DEG中的耗尽区； 第一栅极电极，其在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成；以及至少一个第二栅极电极，其在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成，并且与第一栅极电极分开。
2.根据权利要求1的HEMT，其中，第二栅极电极是浮置电极，在向第一栅极电极施加第一栅极电压时，向该浮置电极感应出第二栅极电压。
3.根据权利要求2的HEMT，其中，第一栅极电极和第二栅极电极通过耗尽形成层彼此连接，以便经由耗尽形 成层向第二栅极电极感应出第二栅极电压。
4.根据权利要求3的HEMT，其中，在第一栅极电极和第二栅极电极之间形成条形形状的耗尽形成层。
5.根据权利要求3的HEMT，其中，第二栅极电极和源极电极通过耗尽形成层彼此连接。
6.根据权利要求5的HEMT，其中，在源极电极和第二栅极电极之间形成条形形状的耗尽形成层。
7.根据权利要求2的HEMT，还包括涂覆层，用于覆盖沟道提供层的上表面的至少一部分。
8.根据权利要求7的HEMT，其中，涂覆层与耗尽形成层具有相同材料。
9.根据权利要求8的HEMT，其中，涂覆层被形成为具有比耗尽形成层薄的厚度。
10.根据权利要求2的HEMT，其中，经由沟道提供层的上表面向第二栅极电极感应出第二栅极电压。
11.根据权利要求2的HEMT，其中，向第二栅极电极感应出的第二栅极电压由施加到第一栅极电极的第一栅极电压、第一栅极电极和第二栅极电极之间的间隙、以及第二栅极电极和源极电极之间的间隙来确定。
12.根据权利要求11的HEMT，其中，HEMT的阈值电压由向第二栅极电极感应出的第二栅极电压来确定。
13.根据权利要求1的HEMT，其中，第一半导体材料是氮化镓(GaN)族材料。
14.根据权利要求1的HEMT，其中，第二半导体材料是自氮化物中选出的至少一种，所述氮化物包括从由铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和硼(B)构成的组中选择的至少一种。
15.根据权利要求1的HEMT，其中，耗尽形成层包括P型半导体材料。
16.根据权利要求15的HEMT，其中，耗尽形成层包括II1- V族氮化物半导体材料。
17.一种驱动高电子迁移率晶体管(HEMT)的方法，其中，该HEMT包括: 沟道层，包括第一半导体材料， 沟道提供层，其包括第二半导体材料，并且向沟道层感应出二维电子气(2DEG)， 源极电极和漏极电极，其在沟道提供层两侧形成， 耗尽形成层，其在沟道提供层上形成，用于形成2DEG中的耗尽区， 第一栅极电极，其在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成，以及至少一个第二栅极电极，其在耗尽形成层上并且在源极电极和漏极电极之间形成，并且与第一栅极电极分开， 该方法包括: 通过向第一栅极电极施加第一栅极电压而向第二栅极电极感应出第二栅极电压，该第二栅极电极是浮置电极。
18.根据权利要求17的方法，其中，第一栅极电极和第二栅极电极通过耗尽形成层彼此连接。
19.根据权利要求18的方法，其中，第二栅极电极和源极电极通过耗尽形成层彼此连接。
20.根据权利要求17的方法，其中，HEMT还包括用于覆盖沟道提供层的上表面的至少一部分的涂覆层。
21.根据权利要求17的方法，其中，经由沟道提供层的上表面向第二栅极电极感应出第二栅极电压。
22.根据权利要求17的方法，其中，HEMT的阈值电压由向第二栅极电极感应出的第二栅极电压来确定。
23.根据权利要求17的方法，其中，向第二栅极电极感应出的第二栅极电压由施加到第一栅极电极的第一栅极电压、第一栅极电极和第二栅极电极之间的间隙、以及第二栅极电极和源极电极之间的间隙来确定。
【文档编号】H01L29/778GK103730491SQ201310168042
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】全佑彻, 金钟燮, 朴基烈, 朴永焕, 吴在浚, 河种奉, 申在光 申请人:三星电子株式会社