GaN基半导体结构的制作方法

文档序号:33503195发布日期:2023-03-17 22:43阅读:22来源:国知局
GaN基半导体结构的制作方法
gan基半导体结构
技术领域
1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种gan基半导体结构。


背景技术:

2.宽禁带半导体材料gan基材料作为第三代半导体材料的典型代表,具有禁带宽度大、耐高压、耐高温、电子饱和速度和漂移速度高、容易形成高质量异质结构的优异特性,非常适合制造高温、高频、大功率电子器件。近年来,gan基hemt微电子器件方面的研究取得了显著的成绩和长足的发展。
3.然而,gan基hemt微电子器件的导通电阻较大。


技术实现要素:

4.本发明的发明目的是提供一种gan基半导体结构,降低导通电阻。
5.为实现上述目的,本发明提供一种gan基半导体结构,包括:
6.衬底,自下而上依次层叠设置于所述衬底上的沟道层与势垒层;所述沟道层与所述势垒层包括沟道区域,以及位于所述沟道区域两侧的源极区域与漏极区域;所述源极区域设置有第一凹槽,所述漏极区域设置有第二凹槽,所述第一凹槽与所述第二凹槽都伸入所述势垒层和所述沟道层之间的异质结界面以下;所述第一凹槽的底壁包括邻接所述沟道区域的第一侧边,所述第一侧边的长度为第一长度,所述第一侧边在所述沟道区域的长度延伸方向的垂直面上的正投影的长度为第二长度,所述第一长度大于所述第二长度;和/或所述第二凹槽的底壁包括邻接所述沟道区域的第二侧边,所述第二侧边的长度为第三长度,所述第二侧边在所述沟道区域的长度延伸方向的垂直面上的正投影的长度为第四长度,所述第三长度大于所述第四长度;
7.源区n型离子重掺杂层与漏区n型离子重掺杂层,所述源区n型离子重掺杂层至少填充所述第一凹槽,所述漏区n型离子重掺杂层至少填充所述第二凹槽;以及
8.位于所述沟道区域上的栅极,位于所述源区n型离子重掺杂层上的源极,以及位于所述漏区n型离子重掺杂层上的漏极。
9.可选地,所述第一侧边呈波浪形、折线形、弧线形或直线形。
10.可选地,所述第一侧边包括多个第一区段,至少一个所述第一区段呈波浪形、弧线形或直线形。
11.可选地,所述沟道区域具有中心剖面,所述中心剖面为所述沟道区域的厚度方向与长度方向所形成的面,且通过所述沟道区域在宽度方向的中心;自远离所述中心剖面至靠近所述中心剖面方向上,在所述沟道区域的宽度为单位宽度的立方体内,所述第一区段的总长度呈波动趋势,或呈单一递增趋势,或呈单一递减趋势。
12.可选地,自远离所述中心剖面至靠近所述中心剖面方向上,在所述沟道区域的宽度为单位宽度的立方体内,所述第一区段伸向所述沟道区域的长度呈波动趋势,或呈单一递增趋势,或呈单一递减趋势。
13.可选地,所述第二侧边呈波浪形、折线形、弧线形或直线形。
14.可选地,所述第二侧边包括多个第二区段,至少一个所述第二区段呈波浪形、弧线形或直线形。
15.可选地,所述沟道区域具有中心剖面,所述中心剖面为所述沟道区域的厚度方向与长度方向所形成的面,且通过所述沟道区域在宽度方向的中心;自远离所述中心剖面至靠近所述中心剖面方向上,在所述沟道区域的宽度为单位宽度的立方体内,所述第二区段的总长度呈波动趋势,或呈单一递增趋势,或呈单一递减趋势。
16.可选地,自远离所述中心剖面至靠近所述中心剖面方向上,在所述沟道区域的宽度为单位宽度的立方体内,所述第二区段伸向所述沟道区域的长度呈波动趋势,或呈单一递增趋势,或呈单一递减趋势。
17.可选地,所述第一长度与所述第三长度大小不等。
18.可选地,所述第一侧边的形状不同于所述第二侧边的形状。
19.可选地,所述第一凹槽包括邻接所述沟道区域的第一侧壁,所述第一侧壁在所述第一凹槽的开口处比在所述第一凹槽的底壁处更伸向所述沟道区域;和/或所述第二凹槽包括邻接所述沟道区域的第二侧壁,所述第二侧壁在所述第二凹槽的开口处比在所述第二凹槽的底壁处更伸向所述沟道区域。
20.可选地,所述第一侧壁自所述第一凹槽的开口向所述第一凹槽的底壁方向上呈倾斜面;和/或所述第二侧壁自所述第二凹槽的开口向所述第二凹槽的底壁方向上呈倾斜面。
21.可选地,所述第一侧壁自所述第一凹槽的开口向所述第一凹槽的底壁方向上呈台阶状;和/或所述第二侧壁自所述第二凹槽的开口向所述第二凹槽的底壁方向上呈台阶状。
22.可选地,所述源区n型离子重掺杂层包括单层结构或叠层结构,和/或所述漏区n型离子重掺杂层包括单层结构或叠层结构。
23.可选地,所述栅极接触所述势垒层,或所述栅极与所述势垒层之间具有p型半导体层或栅极绝缘层。
24.在gan基hemt器件的制造工艺过程中,源漏欧姆接触工艺是关键技术之一,直接影响着器件的频率和功率性能。在欧姆接触区二次外延生长n型重掺杂gan层以降低欧姆接触电阻率和改善表面形貌已成为近几年国际上的新型工艺。该方法实现的欧姆接触电阻主要包括金属与n型离子重掺杂层间的接触电阻、n型离子重掺杂层的体电阻以及n型离子重掺杂层与异质结侧壁的接触电阻。
25.经发明人分析,1)源极与源区n型离子重掺杂层之间的电阻,大约数量级在小数点后两位;2)源区n型离子重掺杂层的自身电阻,大约数量级在小数点后四位;3)源区n型离子重掺杂层与异质结界面之间的电阻,大约数量级在小数点后一位;4)异质结界面的二维电子气(2deg)流动的电阻,大约数量级在小数点后两位;5)漏区n型离子重掺杂层与异质结界面之间的电阻,大约数量级在小数点后一位;6)漏区n型离子重掺杂层的自身电阻,大约数量级在小数点后四位;7)漏极与漏区n型离子重掺杂层之间的电阻,大约数量级在小数点后两位。可以看出,3)源区n型离子重掺杂层与异质结界面之间的电阻与5)漏区n型离子重掺杂层与异质结界面之间的电阻远大于其它因素的电阻。n型离子重掺杂层与异质结侧壁接触的好坏直接影响着n型离子重掺杂层与异质结侧壁的接触电阻,该接触电阻对整体欧姆接触影响最大,因而有效降低n型离子重掺杂层与异质结侧壁的接触电阻可以大幅降低gan
基hemt的整体导通电阻。
26.基于上述分析,本发明的实施例将源区n型离子重掺杂层与漏区n型离子重掺杂层都伸入势垒层和沟道层之间的异质结界面以下,且增大源区n型离子重掺杂层的底壁中邻接沟道区域的第一侧边的长度,和/或增大漏区n型离子重掺杂层的底壁中邻接沟道区域的第二侧边的长度。
27.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:增大二维电子气在源极至沟道,和/或沟道至漏极路径上的收集面积,从而降低通过电阻。
附图说明
28.图1是本发明第一实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;
29.图2是沿着图1中的aa线的剖视图;
30.图3是去除图1中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图;
31.图4是沿着图3中的bb线的剖视图;
32.图5是对照例的gan基半导体结构去除栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的俯视意图;
33.图6是本发明第二实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;
34.图7是去除图6中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图;
35.图8是本发明第三实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;
36.图9是本发明第四实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;
37.图10是本发明第五实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;
38.图11是本发明第六实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图;
39.图12是去除图11中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图;
40.图13是本发明第七实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图;
41.图14是去除图13中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图;
42.图15是本发明第八实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图;
43.图16是本发明第九实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图。
44.为方便理解本发明,以下列出本发明中出现的所有附图标记:
45.gan基半导体结构1、2、3、4、5、6、7、8、9 衬底10
[0046][0047]
沟道层111
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势垒层112
[0048]
沟道区域11a
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源极区域11b
[0049]
漏极区域11c
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第一凹槽121、123
[0050]
第二凹槽122
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第一凹槽的底壁121a
[0051]
第一侧边1210、1230
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第二凹槽的底壁122a
[0052]
第二侧边1220
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源区n型离子重掺杂层13
[0053]
漏区n型离子重掺杂层14
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栅极15
[0054]
源极16
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漏极17
[0055]
第一侧壁121b
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第二侧壁122b
[0056]
中心剖面11d
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沟道区域在宽度方向的中心o
[0057]
p型半导体层18
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栅极绝缘层19
具体实施方式
[0058]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0059]
图1是本发明第一实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;图2是沿着图1中的aa线的剖视图;图3是去除图1中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图;图4是沿着图3中的bb线的剖视图。
[0060]
参照图1至图4所示,gan基半导体结构1包括:
[0061]
衬底10,自下而上依次层叠设置于衬底10上的沟道层111与势垒层112;沟道层111与势垒层112包括沟道区域11a,以及位于沟道区域11a两侧的源极区域11b与漏极区域11c;源极区域11b设置有第一凹槽121,漏极区域11c设置有第二凹槽122,第一凹槽121与第二凹槽122都伸入势垒层112和沟道层111之间的异质结界面以下;第一凹槽121的底壁121a包括邻接沟道区域11a的第一侧边1210,第一侧边1210的长度为第一长度,第一侧边1210在沟道区域11a的长度延伸方向的垂直面(参照图3中的虚线所示)上的正投影的长度为第二长度,第一长度大于第二长度;第二凹槽122的底壁122a包括邻接沟道区域11a的第二侧边1220,第二侧边1220的长度为第三长度,第二侧边1220在沟道区域11a的长度延伸方向的垂直面上的正投影的长度为第四长度,第三长度等于第四长度;
[0062]
源区n型离子重掺杂层13与漏区n型离子重掺杂层14,源区n型离子重掺杂层13至少填充第一凹槽121,漏区n型离子重掺杂层14至少填充第二凹槽122;以及
[0063]
位于沟道区域11a上的栅极15,位于源区n型离子重掺杂层13上的源极16,以及位于漏区n型离子重掺杂层14上的漏极17。
[0064]
衬底10的材料可以为蓝宝石、碳化硅、硅或金刚石等材料。
[0065]
沟道层111与势垒层112形成异质结结构,两者之间的界面可形成二维电子气。
[0066]
沟道层111与势垒层112的材料都可以为gan基材料,势垒层112的禁带宽度大于沟道层111的禁带宽度。势垒层112的材料可以为algan,沟道层111的材料可以为gan。
[0067]
沟道区域11a包括相互垂直的长度方向与宽度方向。参照图1与图3所示,沟道区域11a的长度方向为左右方向,沟道区域11a的宽度方向为上下方向。
[0068]
本实施例中,参照图4所示,第一凹槽121包括邻接沟道区域11a的第一侧壁121b,第一侧壁121b呈竖直侧壁。第二凹槽122包括邻接沟道区域11a的第二侧壁122b,第二侧壁122b也呈竖直侧壁。
[0069]
第一凹槽121与第二凹槽122都伸入势垒层112和沟道层111之间的异质结界面以下是指:第一凹槽121与第二凹槽122都伸入势垒层112和沟道层111的部分厚度。
[0070]
源区n型离子重掺杂层13与漏区n型离子重掺杂层14的材料都可以为n型离子重掺杂的gan基材料。gan基材料例如为单层结构,单层结构的材料可以为gan、algan或ingan;单
层结构也可以为渐变结构,渐变结构的材料为al组分含量自下而上逐渐减小的algan,其中,最下层的algan层中的al组分上限不超过势垒层112中的al组分,这样可以降低渐变结构与势垒层112两者界面处的势垒高度。
[0071]
gan基材料也可以为叠层结构,叠层结构自下而上可以包括algan层以及gan层,其中algan层可以为单层,以提高algan层与势垒层112两者界面处的浸润特性;或者algan层为al含量自下而上逐渐减小的渐变结构,其中,最下层的algan层中的al组分上限不超过势垒层112中的al组分,这样可以降低渐变结构与势垒层112两者界面处的势垒高度。叠层结构也可以为包括gan基超晶格结构以及gan层,gan基超晶格结构例如为gan层与algan层周期交替形成的超晶格结构,或包括gan层与ingan层周期交替形成的超晶格结构。通过引入超晶格结构,可以进一步降低位于上层的gan层的方阻,以及通过极化效应提高异质结界面处的二维电子气浓度,同时增加二维电子气的迁移率。gan基超晶格结构也可以设置在下层,上层为gan层,或者gan基超晶格结构设置在gan层中间,或者叠层结构全部替换为gan基超晶格结构。
[0072]
需要说明的是,对于第一凹槽121内的源区n型离子重掺杂层13与第二凹槽122内的漏区n型离子重掺杂层14的生长,同时生长在第一凹槽121的底壁121a、第一侧壁121b、第二凹槽122的底壁122a和第二侧壁122b,例如对于叠层结构自下而上包括algan层以及gan层时,则第一侧壁121b与第二侧壁122b先生长algan层,因为势垒层112的材料也为algan,有利于降低接触电阻。
[0073]
对于源区n型离子重掺杂层13与漏区n型离子重掺杂层14的生长,可以包括两种方法:a)对具有第一凹槽121与第二凹槽122的异质结结构进行整面外延生长n型离子重掺杂层,后通过刻蚀去除其它区域的n型离子重掺杂层,仅保留位于源极区域11b上的源区n型离子重掺杂层13与位于漏极区域11c上的漏区n型离子重掺杂层14;b)在源极区域11b与漏极区域11c之外的异质结结构上形成掩膜层,例如二氧化硅层,以掩膜层为掩膜,在异质结结构上外延生长n型离子重掺杂层,以得到源极区域11b上的源区n型离子重掺杂层13与位于漏极区域11c上的漏区n型离子重掺杂层14。
[0074]
源区n型离子重掺杂层13与漏区n型离子重掺杂层14中掺入的n型元素可以包括:si、ge、sn、se或te中的至少一种。
[0075]
源区n型离子重掺杂层13至少填充第一凹槽121是指:源区n型离子重掺杂层13可以恰好填充满第一凹槽121,也可以填充凸出于第一凹槽121外。
[0076]
漏区n型离子重掺杂层14至少填充第二凹槽122是指:漏区n型离子重掺杂层14可以恰好填充满第二凹槽122,也可以填充凸出于第二凹槽122外。
[0077]
栅极15、源极16,以及漏极17的材料可以为金属,例如ti/al/ni/au、ni/au等。栅极15与势垒层112之间可以形成肖特基接触,源极16与源区n型离子重掺杂层13、漏极17与漏区n型离子重掺杂层14之间都可以形成欧姆接触。
[0078]
本实施例中,由于源区n型离子重掺杂层13填充了第一凹槽121,因而,第一凹槽121的底壁121a的第一侧边1210即源区n型离子重掺杂层13的底壁121a的第一侧边1210;由于漏区n型离子重掺杂层14填充了第二凹槽122,因而,第二凹槽122的底壁122a的第二侧边1220即漏区n型离子重掺杂层14的底壁122a的第二侧边1220。
[0079]
参照图3所示,本实施例中,第一侧边1210呈折线形,折线形包括左右延伸线段与
上下延伸线段,左右延伸线段平行于沟道区域11a的长度延伸方向,上下延伸线段平行于沟道区域11a的宽度延伸方向。假设每个线段的长度都相等,都为l,虚线圈内所示为一个折线单元。则:参照图2与图3所示,栅极15施加开启电压,电流i自源极16流至漏极17时,一个折线单元对应的源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻对应的横截面积等于:4l*h,h为异质结界面与源区n型离子重掺杂层13的接触面在深度方向的尺寸。
[0080]
图5是对照例的gan基半导体结构去除栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的俯视意图。
[0081]
参照图5所示,对照例中,源极区域11b设置有第一凹槽123,第一凹槽123的底壁为矩形。第一凹槽123的底壁包括靠近沟道区域11a的第一侧边1230。第一侧边1230呈平行于沟道区域11a的宽度延伸方向(参照图5中的虚线所示)的直线。虚线圈内所示单元对应的源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻对应的横截面积等于:2l*h,h为异质结界面与源区n型离子重掺杂层13的接触面在深度方向的尺寸。
[0082]
可以看出,相对于对照例,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,本实施例通过增大第一侧边1210的长度,将源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻降低至1/2。第一侧边1210的长度的增大量越多,源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻呈倒数级减小。
[0083]
其它实施例中,第一侧边1210的折线形也可以呈锯齿状,即折线形的线段与沟道区域11a的长度延伸方向之间具有小于90度的夹角。
[0084]
图6是本发明第二实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图;图7是去除图6中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图。
[0085]
参照图6与图7所示,本实施例二的gan基半导体结构2与实施例一的gan基半导体结构1的区别仅在于:第三长度大于第四长度。
[0086]
参照图2与图7所示,栅极15施加开启电压,电流i自源极16流至漏极17时,一个折线单元对应的源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻对应的横截面积等于:4l*h,漏区n型离子重掺杂层14与异质结界面之间的电阻对应的横截面积也等于:4l*h。相对于图5所示对照例,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,本实施例通过增大第一侧边1210与第二侧边1220的长度,将源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻以及漏区n型离子重掺杂层14与异质结界面之间的电阻之和降低至1/2。相对于实施例一的gan基半导体结构1,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,本实施例通过增大第一侧边1210与第二侧边1220的长度,将源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻以及漏区n型离子重掺杂层14与异质结界面之间的电阻之和进一步降低。因而,相对于实施例一的gan基半导体结构1,本实施例二的gan基半导体结构2能进一步降低导通电阻。
[0087]
图8是本发明第三实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图。
[0088]
参照图8所示,本实施例三的gan基半导体结构3与实施例一、二的gan基半导体结构1、2的区别仅在于:第一侧边1210呈波浪形。
[0089]
其它实施例中,第二侧边1220也可以呈波浪形。
[0090]
图9是本发明第四实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图。
[0091]
参照图9所示,本实施例四的gan基半导体结构4与实施例一、二、三的gan基半导体
结构1、2、3的区别仅在于:第一侧边1210呈直线形。
[0092]
其它实施例中,第二侧边1220也可以呈直线形。
[0093]
其它实施例中,第一侧边1210与第二侧边1220的形状可以不同。
[0094]
图10是本发明第五实施例的gan基半导体结构的俯视结构示意图。
[0095]
参照图10所示,本实施例五的gan基半导体结构5与实施例一至四的gan基半导体结构1、2、3、4的区别仅在于:第一侧边1210包括多个第一区段,每个第一区段呈直线形;沟道区域11a具有中心剖面11d,中心剖面11d为沟道区域11a的厚度方向与长度方向所形成的面,且通过沟道区域11a在宽度方向的中心o;自远离中心剖面11d至靠近中心剖面11d方向上,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,第一区段伸向沟道区域11a的长度呈单一递增趋势。
[0096]
其它实施例中,自远离中心剖面11d至靠近中心剖面11d方向上,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,第一区段伸向沟道区域11a的长度也可以呈波动趋势或呈单一递减趋势。当第一区段伸向沟道区域11a的长度呈波动趋势时,可以具有两个及其以上波动周期。
[0097]
其它实施例中,第一侧边1210包括多个第一区段,至少一个第一区段呈波浪形或弧线形。
[0098]
换言之,自远离中心剖面11d至靠近中心剖面11d方向上,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,第一区段的总长度呈波动趋势,或呈单一递增趋势,或呈单一递减趋势,都可以在第一凹槽121刻蚀过程中造成边角或中部缺陷时,分散通过时的二维电子气,进一步均衡表面峰场电值大小。当第一区段的总长度呈波动趋势时,可以具有两个及其以上波动周期。
[0099]
其它实施例中,第二侧边1220也可以包括多个第二区段,至少一个第二区段呈波浪形、弧线形或直线形,且自远离中心剖面11d至靠近中心剖面11d方向上,在沟道区域11a的宽度为单位宽度的立方体内,第二区段伸向沟道区域11a的长度呈单一递增趋势,或呈波动趋势或呈单一递减趋势,或第二区段的总长度呈单一递增趋势,或呈波动趋势或呈单一递减趋势。当第二区段伸向沟道区域11a的长度呈波动趋势时,可以具有两个及其以上波动周期;当第二区段的总长度呈波动趋势时,可以具有两个及其以上波动周期。
[0100]
其它实施例中,第一侧边1210与第二侧边1220的形状可以不同。
[0101]
图11是本发明第六实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图。图12是去除图11中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图。
[0102]
参照图11与图12所示,本实施例六的gan基半导体结构6与实施例一至五的gan基半导体结构1、2、3、4、5的区别仅在于:第一侧壁121b在第一凹槽121的开口处比在第一凹槽121的底壁121a处更伸向沟道区域11a,且第一侧壁121b自第一凹槽121的开口向第一凹槽121的底壁121a方向上呈倾斜面;第二侧壁122b在第二凹槽122的开口处比在第二凹槽122的底壁122a处更伸向沟道区域11a,且第二侧壁122b自第二凹槽122的开口向第二凹槽122的底壁122a方向上呈倾斜面。
[0103]
相对于竖直侧壁,第一侧壁121b与第二侧壁122b呈倾斜面可以增加源区n型离子重掺杂层13与异质结界面之间的电阻对应的横截面积,以及漏区n型离子重掺杂层14与异
质结界面之间的电阻对应的横截面积,从而降低通过电阻。此外,还有利于源区n型离子重掺杂层13和漏区n型离子重掺杂层14的二次外延生长,相比于完全竖直的侧壁,倾斜侧壁可以消除源区n型离子重掺杂层13和漏区n型离子重掺杂层14与异质结界面之间的空隙,大大降低接触电阻。
[0104]
其它实施例中,第一侧壁121b与第二侧壁122b呈倾斜面可以择一使用。
[0105]
图13是本发明第七实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图。图14是去除图13中的栅极、源极、漏极、源区n型离子重掺杂层以及漏区n型离子重掺杂层后的半导体结构的示意图。
[0106]
参照图13与图14所示,本实施例七的gan基半导体结构7与实施例六的gan基半导体结构6的区别仅在于:第一侧壁121b自第一凹槽121的开口向第一凹槽121的底壁121a方向上呈台阶状,第二侧壁122b自第二凹槽122的开口向第二凹槽122的底壁122a方向上呈台阶状。好处在于,有利于源区n型离子重掺杂层13和漏区n型离子重掺杂层14的二次外延生长,相比于完全竖直的侧壁,台阶状结构可以消除源区n型离子重掺杂层13和漏区n型离子重掺杂层14与异质结界面之间的空隙,大大降低接触电阻。
[0107]
其它实施例中,第一侧壁121b与第二侧壁122b呈台阶状可以择一使用。
[0108]
图15是本发明第八实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图。
[0109]
参照图15所示,本实施例八的gan基半导体结构8与实施例一至七的gan基半导体结构1、2、3、4、5、6、7的区别仅在于:栅极15与势垒层112之间具有p型半导体层18。
[0110]
p型半导体层18的侧壁可以与栅极15的侧壁对齐,也可以略宽于栅极15的侧壁。
[0111]
p型半导体层18的材料可以为gan基材料,p型掺杂元素可以为mg、zn、ca、sr或ba中的至少一种。
[0112]
p型半导体层18可以提供空穴,消耗异质结界面的多余二维电子气,形成增强型器件。
[0113]
图16是本发明第九实施例的gan基半导体结构的截面结构示意图。
[0114]
参照图16所示,本实施例九的gan基半导体结构9与实施例八的gan基半导体结构8的区别仅在于:栅极15与势垒层112之间具有栅极绝缘层19。
[0115]
栅极绝缘层19的材料可以为二氧化硅,氮化硅、氧化铪中的至少一种。
[0116]
栅极绝缘层19可以使gan基半导体结构9形成mis器件。
[0117]
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
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