[发明专利]氮化镓基半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种氮化镓基半导体器件，包括：

散热衬底；

异质结构场效应晶体管器件，布置在所述散热衬底上，

其中所述异质结构场效应晶体管器件包括：

氮化镓基多层，具有靠近所述散热衬底的凹陷区域；

栅极，布置在所述凹陷区域中；以及

源极和漏极，布置在所述氮化镓基多层的在所述栅极的两个相对侧的部分上，

并且所述栅极、所述源极和所述漏极附接到所述散热衬底。

2.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，其中所述凹陷区域具有双凹陷结构。

3.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，其中所述氮化镓基多层包括2维电子气层。

4.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，其中所述氮化镓基多层包括自所述散热衬底依次设置的Al_yGa_1-yN层和Al_xGa_1-xN层，且

在Al_yGa_1-yN层中，0.1≤y≤0.6，及

在Al_xGa_1-xN层中，0≤x＜0.01。

5.如权利要求4所述的氮化镓基半导体器件，其中所述氮化镓基多层还包括在所述Al_xGa_1-xN层上的高电阻氮化镓基材料层。

6.如权利要求4所述的氮化镓基半导体器件，其中所述凹陷区域形成在所述Al_yGa_1-yN层上或者跨越所述Al_yGa_1-yN层和所述Al_xGa_1-xN层形成。

7.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，其中所述散热衬底包括具有比蓝宝石衬底高的热导率的材料。

8.如权利要求7所述的氮化镓基半导体器件，其中所述散热衬底包括Al-Si、Si、Ge、晶体AlN、非晶AlN、非晶SiC、Al、W、Cr、Ni、Cu和这些金属的合金中的至少之一。

9.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，还包括在所述散热衬底与所述异质结构场效应晶体管器件之间的接合层。

10.如权利要求1所述的氮化镓基半导体器件，还包括钝化层，该钝化层布置在所述散热衬底与所述异质结构场效应晶体管器件之间并覆盖至少部分所述异质结构场效应晶体管器件，

其中所述钝化层具有包括铝氧化物、硅氮化物和硅氧化物中至少之一的单层结构或多层结构。

11.一种氮化镓基半导体器件，包括：

散热衬底；和

肖特基二极管器件，布置在所述散热衬底上，

其中所述肖特基二极管器件包括：

氮化镓基多层，与所述散热衬底分离；及

阳极和阴极，布置在所述氮化镓基多层的面对所述散热衬底的表面上并附接到所述散热衬底，

而且所述阴极和所述氮化镓基多层形成肖特基接触。

12.如权利要求11所述的氮化镓基半导体器件，其中所述氮化镓基多层包括2维电子气层。

13.如权利要求11所述的氮化镓基半导体器件，其中所述散热衬底包括具有比蓝宝石衬底高的热导率的材料。

14.如权利要求11所述的氮化镓基半导体器件，还包括在所述散热衬底与所述肖特基二极管器件之间的接合层。

15.一种制造氮化镓基半导体器件的方法，该方法包括：

在第一衬底上形成具有凹陷区域的氮化镓基多层；

在所述凹陷区域中形成栅极以及在所述氮化镓基多层的在所述栅极的两个相对侧处的部分上形成源极和漏极；

将第二衬底附接到所述第一衬底的所述源极、所述漏极和所述栅极；以及

去除所述第一衬底。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一衬底是蓝宝石衬底。