[发明专利]基于氮化物的半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.第119部分，本申请要求于2010年12月9日提交的发明名称为“Nitride Based Semiconductor Device”的第10-2010-0125286号韩国专利申请的权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及基于氮化物的半导体器件，更具体地，涉及能够在低导通电压下执行正向操作并提高反向操作时的耐受电压的基于氮化物的半导体器件。

背景技术

在半导体器件中，肖特基二极管是利用肖特基接触(其为金属与半导体的结)的器件。作为肖特基二极管，存在使用二维电子气(2DEG：2-dimensional electron gas)作为电流移动通道的基于氮化物的半导体器件。基于氮化物的半导体器件具有诸如蓝宝石基板的基底、形成在基底上的外延生长层、形成在外延生长层上的肖特基电极和欧姆电极。通常，肖特基电极用作阳极，而欧姆电极用作阴极。

然而，具有上述结构的基于氮化物的半导体肖特基二极管具有满足低导通电压和低关断电流与提高反向操作时的耐受电压之间的折衷关系。因此，在通常的基于氮化物的半导体器件中实施在提高反向操作时的耐受电压的同时降低正向导通电压的技术是十分困难的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够以低导通电压操作的基于氮化物的半导体器件。

本发明的另一目的是提供一种能够提高反向操作时的耐受电压的基于氮化物的半导体器件。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括：基底；半导体层，被设置在基底上，并且其中产生二维电子气(2DEG)；以及电极结构，被设置在半导体层上。其中，电极结构包括：第一欧姆电极，与半导体层欧姆接触；第二欧姆电极，与半导体层欧姆接触，并且与第一欧姆电极分隔开；以及肖特基电极单元，与半导体层肖特基接触，并且被设置为与第二欧姆电极相邻，同时暴露第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面。

第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面可以与肖特基电极单元的侧面形成共面。

肖特基电极单元可以覆盖第二欧姆电极，以选择性地仅暴露第二欧姆电极的与第一欧姆电极相对的侧面。

可设置有多个第二欧姆电极，并且可以沿着平行于第一欧姆电极的与肖特基电极单元相对的侧面的方向排成一线地设置第二欧姆电极。

可设置有多个第二欧姆电极，并且第二欧姆电极中的每一个可具有岛形横截面。

肖特基电极单元可被形成为使得其与第一欧姆电极相对的侧面具有凹凸结构，并且第二欧姆电极可具有被插入至凹凸结构的凹部中的结构。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括：基底；半导体层，被设置在基底上；以及电极结构，被设置在半导体层上。其中，电极结构包括：阴极结构，与半导体层欧姆接触；以及阳极结构，具有与半导体层肖特基接触的肖特基电极以及与半导体层欧姆接触的欧姆电极，其中，肖特基电极被设置为与欧姆电极相邻，同时暴露欧姆电极的与阴极结构相对的侧面。

欧姆电极可降低阳极结构的导通电压。

肖特基电极的与阴极结构相对的侧面可与欧姆电极的侧面形成共面。

欧姆电极可被肖特基电极覆盖。

可设置有多个欧姆电极，并且欧姆电极可被设置为排成一线，以根据肖特基电极的预定间隔隔开。

肖特基电极可被设置为在欧姆电极的侧部与欧姆电极相邻。

肖特基电极可被设置在半导体层的中央区域，阴极结构可被设置为围绕肖特基电极，并且欧姆电极可被设置为沿着肖特基电极的边缘区域以预定间隔隔开。

肖特基电极可被形成为使得其与阴极结构相对的侧面具有凹凸结构，并且欧姆电极可具有其被插入凹凸结构的凹部中的结构。

基底可以是硅基板、碳化硅基板、蓝宝石基板中的至少任意一种。

半导体层可包括：下部氮化物层，使用基底作为籽晶层(seed layer)并且生长在基底上；以及上部氮化物层，使用下部氮化物层作为籽晶层而形成在下部氮化物层上，并且具有比下部氮化物层的能量带隙宽的能量带隙，其中，在下部氮化物层与上部氮化物层之间产生二维电子气(2DEG)。

附图说明

图1是示出根据本发明示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的平面图；

图2是沿图1中的线I-I’的截面视图；

图3是沿图1中的线II-II’的截面视图；