GaN增强型HEMT和增强型GaNFET的制作方法

本实用新型整体涉及电子器件，并且更具体地讲，涉及GaN增强型HEMT 和增强型GaN FET。

背景技术：

过去，半导体工业利用各种方法和结构来形成增强型高电子迁移率晶体管 (HEMT)。HEMT通常由来自元素周期表第III-V族的复合半导体材料形成。本领域技术人员将理解的是，新的元素周期表可以将这些元素称为第13和15族。 HEMT通常利用P掺杂的复合半导体材料来耗尽载流子并且有助于作为增强型晶体管进行操作。在一些实施方案中，来自P掺杂半导体材料的掺杂物向外扩散到HEMT结构的其他部分中。这通常导致减少HEMT的RdsON。

在一些实施方案中，将P掺杂半导体材料图案化以便有利于增强型操作。在一些形成方法中，图案化影响HEMT的其他部分，这导致更高的动态RdsON。

另外，用于形成栅极电极的一些材料导致较高的栅极泄漏电流，特别是在栅极电压较高时。

因此，可取的是有一种具有更低RdsON、或者具有较低或动态RdsON、或者具有更低栅极泄漏电流的增强型化合物半导体HEMT。

技术实现要素：

至少为了解决上述问题，本实用新型提出了一种GaN增强型HEMT和增强型GaN FET。

根据一个方面，提供了一种GaN增强型HEMT，包括：具有GaN沟道层的半导体衬底；具有第一铝含量的AlGaN阻挡层，所述AlGaN阻挡层位于所述GaN沟道层上并且在所述GaN沟道层与所述AlGaN阻挡层之间的界面附近形成2DEG区域；位于所述AlGaN阻挡层上的AlGaN扩散缓冲层，所述AlGaN 扩散缓冲层具有随着远离所述AlGaN阻挡层的距离而减小的第二铝含量，其中 GaN含量随着远离所述AlGaN阻挡层的所述距离而增加；和位于所述AlGaN 扩散缓冲层的第一部分上的P型GaN栅极层。

根据另一个方面，提供了强型化合物半导体FET，包括：GaN层；位于所述GaN层上的AlGaN层，其中在所述GaN层和所述AlGaN层的界面附近形成 2DEG；位于所述AlGaN层上的P型GaN区域，其中所述AlGaN层的与所述 P型GaN区域相邻的部分被氧化以在所述AlGaN层上形成第一绝缘体；其中所述第一绝缘体的部分暴露下面的所述AlGaN层的第一部分；和位于所述AlGaN 层的所述暴露的第一部分上的源极电极和漏极电极。

根据又一个方面，提供了一种增强型GaN FET，包括：包括GaN层的半导体衬底；位于所述GaN层上的AlGaN层，其中在所述GaN层和所述AlGaN层的界面附近形成2DEG；位于所述AlGaN层的至少第一部分上的绝缘体；覆盖所述AlGaN层的第二部分的P型GaN栅极区域，其中所述2DEG不位于所述 P型GaN栅极区域下面；覆盖所述AlGaN层的第三部分的源极电极；和覆盖所述AlGaN层的第四部分的漏极电极。

附图说明

图1示出根据本实用新型的增强型HEMT的实施方案的示例的放大截面部分；

图2示出根据本实用新型的形成图1的HEMT的方法的实施方案的示例中的一个阶段；

图3示出根据本实用新型的形成图1的HEMT中的后续阶段；

图4示出根据本实用新型的形成图1的HEMT中的另一个后续形成阶段的实施方案的示例；

图5示出根据本实用新型的形成图1的HEMT中的又另一个后续形成阶段的实施方案的示例；

图6是具有曲线的曲线图，该曲线以一般方式示出根据本实用新型的图1 的HEMT的一些不同层的一些材料含量；

图7示出根据本实用新型的化合物半导体HEMT的实施方案的示例的截面部分，该化合物半导体HEMT可以具有可作为图1的HEMT的替代性实施方案的实施方案；

图8示出根据本实用新型的制造图7的HEMT中的一个阶段的实施方案的示例；以及

图9示出根据本实用新型的可作为图1或图7的HEMT的替代性实施方案的增强型HEMT的实施方案的示例的截面部分。

具体实施方式

为使图示清晰且简明，图中的元件未必按比例绘制，一些元件可能为了进行示意性的说明而被夸大，而且除非另外规定，否则不同图中的相同参考标号指示相同的元件。此外，为使描述简单，可省略公知步骤和元件的描述和细节。如本文所用，载流元件或载流电极意指器件的载送通过器件的电流的元件，诸如MOS晶体管的源极或漏极或者双极型晶体管的发射极或集电极或者二极管的阴极或阳极，而控制元件或控制电极意指器件的控制通过器件的电流的元件，诸如MOS晶体管的栅极或者双极型晶体管的基极。另外，一个载流元件可载送沿一个方向通过器件的电流，诸如载送进入器件的电流，而第二载流元件可载送沿相反方向通过器件的电流，诸如载送离开器件的电流。尽管器件在本文中可以被描述为某些N沟道或P沟道器件或者某些N型或P型掺杂区，但本领域的普通技术人员将理解，根据本实用新型的互补器件也是可以的。本领域的普通技术人员理解，导电类型是指通过其发生传导的机制，诸如通过空穴或电子传导，因此，导电类型不是指掺杂浓度而是指掺杂类型，诸如P型或N型。本领域的技术人员应当理解，本文所用的与电路操作相关的短语“在…期间”、“在…同时”和“当…时”并不确切地指称某个动作在引发动作后立即发生，而是指在初始动作所引发的反应之间可能存在一些较小但合理的延迟，诸如各种传播延迟。另外，短语“在…同时”是指某个动作至少在引发动作持续过程中的一段时间内发生。词语“大概”或“基本上”的使用意指元件的值具有预期接近陈述值或位置的参数。然而，如本领域所熟知，始终存在妨碍值或位置确切地为陈述值或位置的微小差异。本领域公认的是，最多达至少百分之十(10％)(并且对于包括半导体掺杂浓度的一些元件，最多至百分之二十(20％))的偏差是与确切如所述的理想目标相差的合理偏差。在关于信号状态使用时，术语“生效”意指信号的有效状态，而术语“失效”意指信号的无效状态。信号的实际电压值或逻辑状态(诸如“1”或“0”)取决于使用的是正逻辑还是负逻辑。因此，如果使用的是正逻辑，则高电压或高逻辑可生效，如果使用的是负逻辑，则低电压或低逻辑可生效；而如果使用的是正逻辑，则低电压或低状态可失效，如果使用的是负逻辑，则高电压或高逻辑可失效。在本文中，使用正逻辑约定，但本领域的技术人员理解，也可以使用负逻辑约定。权利要求书和/或具体实施方式中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如用在元件名称的一部分中)用于区分类似元件，并且不一定描述时间上、空间上、等级上或任何其他方式的顺序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下可互换，并且本文所述的实施方案能够以除本文所述或举例说明外的其他顺序来操作。提到“一个实施方案”，意味着结合该实施方案描述的特定的特征、结构或特性包含在本实用新型的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇内的不同位置出现的短语“在一个实施方案中”，不一定都指同一个实施方案，但在某些情况下，有可能指同一个实施方案。此外，如本领域的普通技术人员所清楚的，在一个或多个实施方案中，具体特征、结构或特性可以任何合适的方式结合。为了附图清楚显示，器件结构的掺杂区域被示出为具有大致直线的边缘和精确角度的拐角。然而，本领域的技术人员理解，由于掺杂物的扩散和激活，掺杂区域的边缘通常可不为直线并且拐角可不为精确角度。

另外，本说明书示出了一种蜂窝式设计来代替单体设计，在该蜂窝式设计中，体区是多个蜂窝区，在单体设计中，体区由以细长图案(通常以蜿蜒图案) 形成的单个区域构成。然而，本说明书旨在应用于蜂窝式实现方式和单个基底实现方式两者。

下文将适当举例说明并描述的实施方案可缺少本文未具体公开的任何元件，并且/或者可在缺少本文未具体公开的任何元件的情况下实施。

图1示出具有更低RdsON的增强型器件或增强型HEMT 10的实施方案的示例的放大截面部分。如在下文中将进一步看到的，HEMT 10的一个实施方案包括有助于形成更低RdsON的扩散缓冲层。HEMT 10包括半导体衬底11，该半导体衬底包括第III-V族沟道层14。HEMT 10还包括层21，该层在衬底11上形成并且由具有铝含量的第III-V族材料形成。HEMT 10可以具有其中层21在衬底11上形成或者可替代地在层14上形成的实施方案。层21被配置成具有在层 21与层14之间的界面附近形成二维电子气(2DEG)的铝含量(Al)。2DEG通过虚线18以一般方式示出。在一个示例性实施方案中，层21可以包括一个或多个氮化铝镓(AlGaN)层。例如，层21可以具有一个实施方案，该实施方案可以包括AlGaN阻挡层或第一AlGaN层16、以及在层16上形成的AlGaN扩散缓冲层或第二AlGaN层20。

HEMT 10还包括栅极结构，该栅极结构包括设置在层21的至少一部分表面上的P掺杂的第III-V族材料。在一个实施方案中，P掺杂的第III-V族材料可以是P掺杂的GaN栅极区域或P掺杂的GaN区域23。栅极电极24可以在区域23上形成，例如在区域23的表面22上形成，以为HEMT 10的栅极结构提供电连接。本领域技术人员将理解的是，如通过虚线18中的间断所示的，载流子从HEMT 10的位于P掺杂复合半导体材料下面的部分耗尽。本领域技术人员也将理解的是，如虚线18所示，层14的其中载流子从2DEG耗尽的部分形成层14的沟道区域，并且在操作期间施加到栅极结构的电压控制电子通过沟道区域的流动。HEMT 10可以具有其中在沟道层14中形成沟道区域的实施方案。

HEMT 10还可以包括源极电极25和栅极电极28，其可以被形成为设置在层21的部分上的金属区域，诸如例如在层20的部分上。电极25和28的金属形成对层20和16的欧姆接触，以便收集源极电子并且将源极电子提供至沟道区域。在一个实施方案中，HEMT 10的源极区域和漏极区域可以被认为是层14 的位于相应电极25和28下面的部分，如相应的箭头26和29所示出的。

本领域技术人员将理解的是，电极24、25和28可以由单金属或金属堆叠 (诸如钨和/或钛或其他众所周知的电极材料)形成。

图2示出处于形成HEMT 10的方法的实施方案的示例中的一个阶段的 HEMT 10。在一些实施方案中，衬底11可以包括其上可形成层14的体半导体衬底13。衬底13可以包括复合半导体材料或蓝宝石或碳化硅或绝缘体、或者其上可形成层14的许多其他类型的众所周知的衬底。随后，层16在层14上形成。如虚线18所示，层16通常具有足够大的铝含量以在层16与层14的界面附近产生2DEG。2DEG可以在层14或层16中或其组合中形成。一些实施方案可以包括：层16的铝含量不小于约百分之十(10％)，在一些实施方案中，铝含量可以不小于约百分之二十五(25％)。

图3示出形成HEMT 10中的后续阶段。可以通过各种方法(诸如通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)或其他众所周知的形成技术)在层16上形成层20。层20被形成有一定铝含量，该铝含量从与层16的界面处的第一量减少到层20 的第一表面或顶面35处的更小量或第二量。表面35可以是位于层20的与层 16相对的侧面上的表面。一个实施方案可以包括：层20的铝含量从基本上等于层16的铝含量的量减少到在层20的表面处的低得多的量。例如，更低的量可以基本上为零。在一个实施方案中，减少可以与以下比率成反比例地发生，即从表面35相距的距离与层16的总厚度的比率。例如，在层16和层20的界面处，比率是一(1)并且层20具有起始Al含量。在一个示例性实施方案中，层 20的起始铝含量可以基本上等于层16在与层20(形成)的界面处所具有的Al 含量。在从表面35到界面的距离的一半处，比率为0.5并且铝含量可以基本上是层20的起始Al含量的一半。在从表面35到界面的距离的四分之一处，比率为0.25并且铝含量可以基本上是层20的起始Al含量的四分之一。在表面35 处，比率为零并且层20的铝含量可以基本上为零。在其他实施方案中，Al含量减少的速率可能不同，只要Al含量从与层16(形成)的界面处的最大值减小到表面35处的最小值即可。本领域技术人员将理解的是，诸如MOCVD的制造方法可以非常准确地控制用于形成层20的每个非常薄的层(诸如例如每个原子层)中的铝含量。

一个实施方案可以包括使层16形成为具有在约五纳米厚与约四十纳米厚之间(5-400)的厚度。层20可以被形成为其厚度小于层16的厚度。层20优选是薄的，以便有助于防止HEMT 10的阈值电压朝向负值偏移。例如，层20可以具有约二纳米至约十纳米(2-10)的厚度。

图4示出处于另一个后续形成阶段的实施方案的示例的HEMT 10。形成栅极区域(诸如例如区域23(图1))的方法的实施方案可以包括在层21上形成 P掺杂的第III-V族材料的层33。示例性实施方案可以包括形成作为P掺杂GaN 的层33。用于形成P掺杂的掺杂物材料可以是镁(Mg)，或者可替代地可以是元素周期表第II族中的其他P型掺杂物，诸如例如铍(Ba)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba) 或镭(Ra)。另外，其他P型掺杂物可以包括碳或铁。层33可以在层21的表面上形成，诸如例如在层20的顶面35上形成。

掩模材料可以在层33上形成并且被图案化以在表面22上形成掩模34。掩模34可以用于选择性地移除层33的位于HEMT 10的栅极区域外部的部分(见图5)。

图5示出形成HEMT 10的实施方案的示例的另一个后续阶段。可以通过使用各种化学品(诸如例如氟基化学品)的各种已知技术(诸如干法蚀刻或等离子体蚀刻)来选择性地移除层33的部分，或者可以使用各种化学品(诸如例如氟基化学品)对层33的部分进行湿法蚀刻。在层33的图案化期间，可以蚀刻层20的表面的位于区域23的外部、并且在一些实施方案中可以与区域23相邻或者可替代地可以邻接区域23的部分，并且如通过层20的厚度减小和表面35 的移动(如虚线36所示)所示的，可以移除表面35的一部分。层20中的铝用作减慢进入层20的蚀刻速率的蚀刻停止层。随着Al含量增加，层20的材料的蚀刻速率减少。因此，蚀刻可以移除层21的一部分并且减小其厚度，直到Al 含量变得足以基本上停止对层20的移除。一些实施方案可以移除层20的厚度的约一或两(1-2)纳米。

在形成HEMT 10期间，一些P型掺杂物可能从层33向外扩散并且移动到层20中。例如，在形成层33期间，一些P型掺杂物可能向外扩散并且移动到层21中。然而，选择层20的厚度以基本上防止掺杂物扩散通过层20。另外，在层33的图案化和层21的相关厚度减小期间，层20的P型掺杂物从层33扩散到其中的某个部分的厚度可能大幅减少。

图6是具有曲线的曲线图，该曲线以一般方式示出HEMT 10的一些不同层的一些材料含量。横坐标指示所示材料的含量或浓度，并且纵坐标指示从区域 23的顶表面22进入HEMT 10的深度。曲线56以一般方式示出层20中的铝含量变化的一个非限制性示例，诸如例如层20和层16。曲线57以一般方式示出用于进行P型掺杂的材料的掺杂浓度变化的一个非限制性示例，因为该掺杂浓度可以通过区域23以及层20和层16变化。

如图6所示，层20中的P型掺杂浓度随着进入层20的距离而减小。一个实施方案可以包括：在到达层16之前，层20中的P型掺杂浓度可以减小到基本上为零。一个实施方案可以包括：该层20基本上阻止任何P型掺杂物扩散到层16中，由此基本上防止P型掺杂影响HEMT 10的RDSon。如图6以一般方式示出的，层21的铝含量随着从层20的表面(表面35或36)朝向与层16(形成)的界面的距离而增加。而且，层20中的P型掺杂浓度随着从层20的表面 (表面35或36)朝向与层16(形成)的界面的距离而减少。本领域技术人员将理解的是，通过层20的厚度减少不能将所有P型掺杂物从层20中移除，但是将掺杂浓度减小到对HEMT 10的RDSon基本上没有影响的水平。例如，基本上防止P型掺杂材料扩散到层16中，该层是有助于与层16形成2DEG的层。减小层20中的P型掺杂浓度有助于保持Rdson较低，并且保持层20较薄有助于保持区域23足够接近层16以最小化阈值电压朝向负值的偏移。

本领域技术人员将理解的是，在其中层20的厚度减小的那些实施方案中，层20的Al含量在层20的厚度减小的顶表面处可能不再是基本上为零。然而，在厚度减小的情况下，Al含量仍将从与层16(形成)的界面处的最大值减小到层20的顶表面处的最小值，但是其随着距离而减小的速率可能不同于上文关于图3所描述的速率。

图7示出化合物半导体HEMT 45的实施方案的示例的截面部分，该化合物半导体HEMT可以具有可作为HEMT 10的替代性实施方案的实施方案。HEMT 45与HEMT 10基本上相同，然而，HEMT 45在层21的表面上包括绝缘体层或绝缘体47。在一个实施方案中，绝缘体47在层21的层20上形成。

图8示出处于制造HEMT 45中的一个阶段的HEMT 45的实施方案的示例。例如，假定形成HEMT 45的方法开始于与图4所示的阶段基本上类似的阶段。在此之后，移除层33的位于掩模34外部的部分，从而留下栅极区域23。如上文所解释的，对层33进行图案化以形成区域23的过程可以蚀刻或者可替代地可以不蚀刻层20的一部分，如虚线36所示。随后，在层20的表面的暴露部分上形成绝缘体47。在一些实施方案中，绝缘体47可以邻接区域23。在一个示例性方法中，可以通过氧化层20的暴露表面来形成绝缘体47。在一个示例性实施方案中，在八百摄氏度与八百五十摄氏度(800-850℃)之间的温度下氧化层 20的表面持续约三十(30)分钟。绝缘体47的材料可以是铝、镓、铪、镧或众所周知的材料的氧化物，或者可以是氮化硅、二氧化硅或氧化硅。在一些实施方案中，绝缘体47可以是以下中的任何一个或其组合：氧化铝(Al2O3)和/或氧氮化铝(AlON)和/或氧化铝镓(AlGaO)和/或氧氮化铝镓(AlGaON)。绝缘体47也可以通过其他技术形成，诸如例如使绝缘体材料沉积或生长到层20的表面上。例如，绝缘体47可以通过诸如以下的技术来形成：等离子体增强CVD(PECVD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、低压CVD(LPCVD)或其他已知技术。随后，绝缘体47可以被图案化为具有开口以暴露层21的表面，在该开口中将分别形成源极电极25和漏极电极28。在此之后，可以在开口内形成电极25和28的材料，并且可替代地也可以在绝缘体47上形成电极25和28的材料并对其进行图案化以形成电极25和28。一些实施方案可以包括：随后可以在氮气环境中对电极25和28的材料进行合金化以便有助于形成与其的欧姆连接。

在另一个实施方案中，可以在形成绝缘体47之前移除掩模34，由此也在区域23上形成绝缘体49(一般用虚线示出)。在此之后，可以在绝缘体49上形成栅极电极24。绝缘体49将有助于减少来自电极24的材料的电子注入，由此进一步减小HEMT 45的泄漏电流。

本领域技术人员将理解的是，绝缘体47(以及可替代地绝缘体49)的材料可以在升高的温度下进一步退火，并且可替代地可以在其他环境中退火以改善绝缘体47的结晶质量。

用于将层33图案化为区域23的蚀刻可能损坏层20的表面，这可能导致较高的动态Rdson。形成绝缘体47有助于校正损坏并且导致更低的动态Rdson。而且，用于形成栅极电极24的金属可导致较高的栅极泄漏电流。在区域23上形成绝缘体49以及在绝缘体49上形成电极24减小了栅极泄漏电流。

图9示出可作为HEMT 10或者HEMT 45的替代性实施方案的增强型 HEMT 50的实施方案的示例的截面部分。HEMT 50类似于HEMT 45，然而，省略了层20，并且绝缘体47在层21的表面上形成，诸如例如在层16的表面上形成而不是在层20的表面上形成。

从上述所有内容可知，本领域技术人员应当理解的是，GaN增强型HEMT 的实施方案可包括：

具有GaN沟道层的半导体衬底(诸如例如衬底11)；

具有第一铝含量的AlGaN阻挡层(诸如例如层16)，该AlGaN阻挡层位于GaN沟道层上并且在GaN沟道层与AlGaN阻挡层之间的界面附近形成2DEG 区域；

位于AlGaN阻挡层(16)上的AlGaN扩散缓冲层(诸如例如层20)，该AlGaN 扩散缓冲层具有随着远离AlGaN阻挡层的距离而减小的第二铝含量，其中GaN 含量随着远离AlGaN阻挡层的距离而增加；和

位于AlGaN扩散缓冲层的第一部分上的P型GaN栅极层(诸如例如层23)。

HEMT的另一个实施方案还可以包括位于AlGaN扩散缓冲层的第二部分上并且邻接P型GaN栅极层(诸如例如层23)的绝缘体层，该绝缘体层包括铝。

在另一个实施方案中，HEMT还可以包括位于AlGaN扩散缓冲层的第二部分上并且邻接P型GaN栅极层(诸如例如层23)的绝缘体层，该绝缘体层包括铝的氧化物或镓的氧化物中的一个或多个。

一个实施方案可以包括：第二铝含量的最大值不大于第一铝含量。

另一个实施方案可以包括：第二铝含量减少到基本上为零。

在一些实施方案中，第一铝含量可以不小于大致百分之五(5％)。

一个实施方案可以包括：AlGaN阻挡层(16)的厚度约为五纳米至四十纳米。

HEMT可以包括其中AlGaN扩散缓冲层(诸如例如层20)的厚度可以约为二纳米至十纳米的实施方案。

本领域技术人员还将理解的是，形成增强型化合物半导体FET的方法可以包括：

形成GaN层(诸如例如层14)；

在GaN层上形成AlGaN层(诸如例如层21)，其中在GaN层和AlGaN 层的界面附近形成2DEG；

在AlGaN层上形成P型GaN区域(诸如例如区域23)；

氧化AlGaN层的与P型GaN区域相邻的部分以在AlGaN层上形成第一绝缘体(诸如例如绝缘体47)；和

移除第一绝缘体的部分以暴露下面的AlGaN层的第一部分，以及在AlGaN 层的暴露的第一部分上形成源极电极和漏极电极(诸如例如电极25和28)。

该方法的另一个实施方案还可以包括：在GaN层上形成AlGaN层包括在 GaN层上形成第一AlGaN层(诸如例如层16)，其中在第一AlGaN层和GaN 层的界面附近形成2DEG；以及在第一AlGaN层上形成第二AlGaN层(诸如例如层20)，其中第二AlGaN层的Al含量随着与第一AlGaN层相距的距离增加而减少。

该方法还可以包括氧化P型GaN区域的表面以用于P型GaN层上的第二绝缘体(49)，并且还包括在第二绝缘体上形成栅极电极。

该方法可以具有一个实施方案，其可以包括：氧化P型GaN区域的表面包括形成第二绝缘体以包括Ga的氧化物。

一个实施方案还可以包括形成第二绝缘体以包括Ga2O3或GaON中的至少一者。

在一个实施方案中，该方法还可以包括在约700摄氏度与约900摄氏度之间的温度下进行氧化。

另一个实施方案还可以包括形成P型GaN层(33)的覆盖层并且移除P型 GaN层的第一部分，以留下P型GaN层的第二部分作为P型GaN区域。

一个实施方案还可以包括蚀刻P型GaN层的第一部分并且使用AlGaN层作为蚀刻停止层，其中蚀刻移除约一个或多个纳米的AlGaN层(36)。

本领域技术人员还将理解的是，增强型GaN FET的实施方案可以包括：

包括GaN层(诸如例如层14)的半导体衬底(诸如例如衬底11)；

位于GaN层上的AlGaN层(诸如例如层21)，其中在GaN层和AlGaN 层的界面附近形成2DEG；

位于AlGaN层的至少第一部分上的绝缘体(诸如例如绝缘体47)；

覆盖AlGaN层的第二部分的P型GaN栅极区域(诸如例如区域23)，其中2DEG不位于P型GaN栅极区域下面；

覆盖AlGaN层的第三部分的源极电极；和

覆盖AlGaN层的第四部分的漏极电极。

另一个实施方案还可以包括：绝缘体可以位于AlGaN层的第二部分上，并且P型GaN栅极区域位于绝缘体上。

在一个实施方案中，绝缘体可以不位于AlGaN层的第二部分上，并且P型 GaN栅极区位于AlGaN层的第二部分上。

另一个实施方案可以包括：AlGaN层可以包括位于GaN层(诸如例如层 14)上的第一AlGaN层(诸如例如层16)，其中在第一AlGaN层和GaN层以及第一AlGaN层上的第二AlGaN层(诸如例如层20)的界面附近形成2DEG，其中第二AlGaN层的Al含量随着与第一AlGaN层相距的距离增加而减少。

一个实施方案可以包括：源极电极和漏极电极可以位于AlGaN层上并且突出穿过绝缘体。

另一个实施方案可以包括：可以通过在AlGaN层上沉积绝缘体来形成绝缘体。

本领域技术人员还将理解的是，增强型化合物半导体FET可以包括：

GaN层；

位于GaN层上的AlGaN层，其中在GaN层和AlGaN层的界面附近形成2 DEG；

位于AlGaN层上的P型GaN区域，其中AlGaN层的与P型GaN区域相邻的部分被氧化以在AlGaN层上形成第一绝缘体；

其中第一绝缘体的部分暴露下面的AlGaN层的第一部分；和

位于AlGaN层的暴露的第一部分上的源极电极和漏极电极。

另一个实施方案还可以包括：位于GaN层上的第一AlGaN层，其中在第一AlGaN层和GaN层的界面附近形成2DEG；以及

位于第一AlGaN层上的第二AlGaN层，其中第二AlGaN层的Al含量随着与第一AlGaN层相距的距离增加而减少。

鉴于上述全部内容，很明显公开了一种新颖的器件和方法。其他特征包括形成具有一定铝含量的HEMT器件，该铝含量随着相距与P型栅极区域(形成) 的界面的距离增加而增加，或者可替代地随着相距与下面含铝层(形成)的界面的距离增加而减小。改变或变化的Al含量减小了来自相邻层的P型掺杂物在层中的扩散速率。而且，移除层的具有向外扩散的P型掺杂物的部分减小了可能影响HEMT的阻挡层和Rdson的P型掺杂物。

虽然通过特定优选的实施方案和示例性实施方案描述了本说明书的主题，但本说明书的前述附图和描述仅仅描绘了主题的实施方案的典型非限制性示例，因此并不将前述附图和描述视为限制其范围，对本领域技术人员而言，许多备选方案和变型都将是显而易见的。如本领域技术人员将理解的，HEMT 10 的示例性形式被用作载体以解释减少Al含量的结构和方法。然而，该方法和结构可以用于其他类型的器件，诸如HEM二极管或其他HEM器件。

如下文的诸项权利要求所反映，本实用新型的各方面具有的特征可少于前文公开的单个实施方案的所有特征。所以，下文表述的诸项权利要求特此明确地并入具体实施方式中，且每项权利要求本身都代表本实用新型的独立实施方案。此外，尽管本文描述的一些实施方案包含其他实施方案中包含的一些特征，却未包含其中包含的其他特征，但本领域技术人员应当理解，不同实施方案的特征的组合意在属于本实用新型的范围，而且意在形成不同的实施方案。