化物晶体管不一定用于CMOS之外的情况，而是可以将硅CMOS包括在PMIC 715和RFIC725中的每一个中。
[0043]本文中所描述的III族-氮化物MOS晶体管尤其可以用于存在高电压摆动的情况下(例如，PMIC 715内的7-10V电池功率调节、DC到DC转换等)。如所示出的，在示例性实施例中，PMIC 715具有耦合到电池713的输入并且具有向SoC 710中的所有其它功能模块提供电流供应的输出。在其它实施例中，当在移动计算平台700内的SoC 710之外的地方提供附加IC的情况下，PMIC 715输出还可以向SoC 710之外的所有这些附加IC提供电流供应。利用减小的可用导通状态电阻(例如，通过非对称Lgd/Lgs)和低存取电阻，本文中所描述的III族-氮化物晶体管的特定实施例允许PMIC以较高频率进行操作(例如，LDMOS实施方式中可能实现的频率的50倍)。在某些这种实施例中，可以将PMIC内的感应元件(例如，降压-升压转换器等)缩放到小得多的尺寸。像这样，PMIC中的感应元件占芯片面积的60-70%，因而本文中所描述的III族-氮化物晶体管中实施的PMIC的实施例相较于其它PMIC架构提供了显著的缩小。
[0044]如进一步示出的，在示例性实施例中，RFIC 715具有耦合到天线的输出并且还可以具有耦合到SoC 710上的诸如RF模拟和数字基带模块(未描绘)之类的通信模块的输入。替代地，这种通信模块可以设置在SoC 710的芯片外IC上并且耦合到SoC 710中用于传输。取决于所利用的III族-氮化物材料，本文中所描述的III族-氮化物晶体管还可以提供具有至少十倍于载波频率的Ft (例如，在为3G或GSM蜂窝通信设计的RFIC 725中为1.9GHz)的功率放大器晶体管所需要的大功率增加效率(PAE)。
[0045]图4是根据本发明的一个实施例的计算设备1000的功能框图。例如，可以在移动计算平台700内找到计算设备1000，并且计算设备1000还包括容纳许多部件的板1002，所述许多部件例如但不限于处理器504 (例如，应用处理器)和至少一个通信芯片1006。在实施例中，至少处理器504与根据本文中其它地方所描述的实施例的II1-N MOS电容器集成(例如，片上)。处理器504物理和电耦合到板1002。处理器504包括封装在处理器504内的集成电路管芯。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将这些电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的一部分。
[0046]在一些实施方式中，至少一个通信芯片1006也物理和电耦合到板1002。在其它实施方式中，通信芯片1006是处理器1004的部分。取决于其应用，计算设备1000可以包括可以或可以不与板1002物理和电耦合的其它部件。这些其它部件包括但不限于:易失性存储器(例如，DRAM)、闪速存储器或STTM等的形式的非易失性存储器(例如，RAM或ROM)、图形处理器、数字信号处理器、加密处理器、芯片集、天线、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、照相机、以及大容量存储设备(例如，硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)?
[0047]通信芯片1006的至少其中之一可以实现用于来往于计算设备1000的数据传输的无线通信。术语“无线”及其衍生词可以用于描述电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等，其可以通过使用调制的电磁辐射而经由非固态介质传送数据。术语并不暗示相关联的设备不包含任何线路，尽管在一些实施例中相关联的设备可能不包含任何线路。通信芯片1006可以实施包括但不限于本文中的其它地方所描述的标准或协议的许多无线标准或协议中的任何一种。计算设备1000可以包括多个通信芯片1006。例如，第一通信芯片1006可以专用于较短范围的无线通信，例如，W1-Fi和蓝牙，并且第二通信芯片1006可以专用于较长范围的无线通信，例如，GPS、EDGE、GPRS、CDMA, WiMAX, LTE、Ev-DO 等。
[0048]像这样，已经描述了高电子迀移率场效应晶体管(HEMT)的实施例。在一些实施例中，HEMT包括:设置在衬底之上的III族-N半导体沟道层；设置在沟道层的第一区之上的栅极堆叠体；栅极堆叠体的第一侧上的与沟道层接触的源极区；栅极堆叠体的与源极区相反的第二侧上的与沟道层接触的漏极区；设置在源极区与栅极堆叠体之间的第一长度的半导体势皇层之上、并且设置在漏极区与栅极堆叠体之间的大于第一长度的第二长度的半导体势皇层之上的电介质衬垫，其中电介质衬垫包括位于栅极堆叠体的相对侧上的第一衬垫侧壁，并且还包括第二衬垫侧壁，从而利用设置在第一衬垫侧壁与第二衬垫侧壁之间的填充电介质来限定第一长度或第二长度。
[0049]在其它实施例中，电介质衬垫还包括第三衬垫侧壁，其利用设置在第一衬垫侧壁与第三衬垫侧壁之间的填充电介质来限定第一长度或第二长度中的另一个。在其它实施例中，电介质衬垫包括具有比填充电介质高的介电常数的材料，并且其中栅极电介质还包括包含金属氧化物的栅极电介质层，所述栅极电介质在第一衬垫侧壁之间并且沿第一衬垫侧壁的整个长度延伸，并且所述栅极电介质在填充电介质之上延伸。在其它实施例中，栅极电介质层直接设置在第二衬垫侧壁上。在其它实施例中，源极区和漏极区均包括被η型掺杂为至少lel9cm_3的浓度的InGaN。在其它实施例中，沟道层为GaN，并且其中半导体势皇层包括AlzGahNaiwIn1INaiN或AlInGaN的四元合金的至少其中之一。在其它实施例中，半导体势皇层的设置在栅极堆叠体与沟道层之间的第一区的厚度小于半导体势皇层的设置在电介质衬垫与沟道层之间的第二区的厚度，或者该第一区是氟掺杂的。在其它实施例中，将半导体势皇层的第一区氟掺杂为lel7cm_3与lel8cm _3之间的浓度。
[0050]在实施例中，所述高电子迀移率晶体管(HEMT)包括:设置在源极半导体区与漏极半导体区之间的栅极电极；设置在栅极电极下方的栅极电介质；设置在栅极电介质下方的III族-N沟道层；以及设置在沟道层与栅极电介质之间的半导体势皇层，其中半导体势皇层是氟掺杂的。
[0051]在其它实施例中，半导体势皇层包括AlzGai_zN、AlwIrvwN或AlN的至少其中之一，并且在设置于沟道层之间的第一区中被氟掺杂为lel7Cm_3与IelScm_3之间的浓度。在其它实施例中，栅极电介质层还包括:直接设置在氟掺杂的半导体势皇层上的第一成分的基底电介质层；以及直接设置在基底电介质层上的第二成分的顶部电介质层。在其它实施例中，电介质衬底设置在源极区与栅极电介质之间的第一长度的半导体势皇层之上、并且设置在漏极区与栅极电介质之间的大于第一长度的第二长度的半导体势皇层之上，其中，电介质衬垫包括位于栅极电介质的相反侧上的第一衬垫侧壁，并且还包括第二衬垫侧壁，从而利用设置在第一衬垫侧壁与第二衬垫侧壁之间的填充电介质来限定第一长度或第二长度。
[0052]在实施例中，移动计算设备包括:触摸屏；电池；天线；耦合到电池的DC到DC转换器；以及还包括功率放大器(PA)的无线发射器，其中，DC到DC转换器和PA的至少其中之一包括本文中所描述的HEMT。
[0053]在实施例中，形成非对称高电子迀移率晶体管(HEMT)的方法包括:在包括III族-N沟道层的衬底之上沉积牺牲材料；蚀刻至少一个沟槽以形成牺牲材料的芯体，其与牺牲材料的外围区间隔第一长度和不同于第一长度的第二长度；将电介质衬垫共形沉积到至少一个沟槽中并且沉积在芯体之上；在电介质衬垫之上沉积体块电介质，以填充至少一个沟槽；蚀刻穿过体块电介质和电介质衬垫，以暴露牺牲材料的外围区；相对于电介质衬垫选择性地蚀刻牺牲材料的外围区，以暴露设置在至少一个沟槽的外围处的半导体沟道层；形成与暴露的半导体沟道层接触的半导体源极区和漏极区；蚀刻穿过体块电介质和电介质衬垫以暴露芯体；以及利用栅极堆叠体来替换芯体。
[0054]在其它实施例中，沉积牺牲材料还包括沉积电介质，其中，共形沉积电介质衬垫还包括沉积包括金属氧化物的材料，并且其中，沉积体块材料还包括沉积具有比电介质衬垫的介电常数低的介电常数的电介质。在其它实施例中，蚀刻穿过体块电介质和电介质衬垫还包括:向围绕芯体和至少一个沟槽的至少一部分的区施加掩模；并且对未受掩模保护的体块电介质和电介质衬垫进行各向异性蚀刻。在其它实施例中，蚀刻牺牲材料的外围区以暴露半导体沟道层还包括:对牺牲材料进行各向同性蚀刻；蚀刻设置在沟道层之上的半导体势皇层；以及利用各向同性蚀刻来使沟道层表面凹陷，从而对与势皇层接触的沟道层的界面层进行底切。在其它实施例中，形成半导体源极区和漏极区还包括利用金属有机前体来共形生长重η型掺杂的II1-N材料。在其它实施例中，重掺杂的II1-N材料包括被掺杂为至少lel9cnT3的浓度的InGaN。在其它实施例中，蚀刻穿过体块电介质和电介质衬垫以暴露芯体还包括:对设置在芯体之上的体块电介质和电介质衬垫的一部分进行各向异性蚀刻；并且利用栅极堆叠体来替换芯体还包括:相对于电介质衬垫来选择性地蚀刻牺牲材料以暴露下层半导体层；在沟道层之上并且在电介质衬垫之上共形沉积栅极电介质层；以及在栅极电介质层之上沉积栅极金属。在其它实施例中，通过注入或暴露于氟化源气体的等离子体，利用氟来对设置在沟道层之上的半导体势皇层进行掺杂。在其它实施例中，利用栅极堆叠体来替换芯体还包括:相对于电介质衬垫来选择性地蚀刻牺牲材料，以暴露半导体势皇层；在氟掺杂的半导体势皇层上直接共形沉积基底栅极电介质层；在基底栅极电介质层上直接共形沉积顶部栅极电介质层；以及在顶部栅极电介质层之上沉积栅极金属。
[0055]在实施例中，形成高电子迀移率晶体管(HEMT)的方法包括:形成与设置在衬底之上的II1-N半导体沟道区接触的源极区和漏极区；对设置在沟道区上的半导体势皇层进行氟掺杂；在势皇层之上沉积栅极电介质；以及在栅极电介质之上沉积栅极电极。在其它实施例中，氟掺杂还包括:将势皇层的至少一部分氟掺杂为lel7Cm_3与IelScm_3之间的浓度。在其它实施例中，氟掺杂还包括:对半导体势皇层进行注入，或使其暴露于氟化源气体的等离子