[发明专利]横向沟槽MESFET

权利要求书

1.一种晶体管，包括：

在半导体主体中形成的沟槽，所述沟槽具有侧壁和底部；

设置在所述沟槽中与所述侧壁相邻的第一半导体材料；

设置在所述沟槽中并且通过所述第一半导体材料与所述侧壁隔开的第二半导体材料，所述第二半导体材料具有不同于所述第一半导体材料的带隙；

设置在所述沟槽中并且通过所述第二半导体材料与所述第一半导体材料隔开的栅极材料，所述栅极材料提供所述晶体管的栅极；以及

布置在所述沟槽中的源极和漏极区域，其中插入在所述源极和漏极区域之间的沟道在第一或第二半导体材料中，以使得所述沟道具有沿所述沟槽的侧壁的横向电流流动方向。

2.如权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体主体包括硅并且所述沟槽的侧壁具有（111）表面。

3.如权利要求1所述的晶体管，进一步包括设置在所述半导体主体的底表面上并且与所述沟槽的底部相邻的电绝缘材料。

4.如权利要求3所述的晶体管，其中所述栅极材料与在所述沟槽的底部处的电绝缘材料直接接触。

5.如权利要求1所述的晶体管，其中所述栅极材料通过第一和第二半导体材料中的至少一个与所述沟槽的底部隔开。

6.如权利要求1所述的晶体管，进一步包括源极、漏极和栅极电极，其中源极和漏极电极设置在所述半导体主体的相同侧。

7.如权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体主体的与所述沟槽横向相邻的区域被电绝缘材料所替代。

8.如权利要求7所述的晶体管，其中所述半导体主体的与所述漏极区域相邻的第一台面区域比所述半导体主体的与所述源极区域相邻的第二台面区域更窄，所述台面区域被所述电绝缘材料分离。

9.如权利要求7所述的晶体管，其中所述半导体主体的被所述电绝缘材料所替代的区域与在源极和漏极区域之间设置在所述沟槽中的漂移区相邻。

10.如权利要求1所述的晶体管，其中所述沟槽的一个或多个拐角区域被去激活。

11.如权利要求10所述的晶体管，其中所述沟槽的一个或多个拐角区域利用所注入的氦、氢和铁中的至少一个进行去激活。

12.如权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体主体是具有通过绝缘体层与体区域分离的器件区域的绝缘体上硅衬底，所述沟槽形成在所述绝缘体上硅衬底的所述器件区域中并且所述沟槽的底部与所述绝缘体上硅衬底的绝缘体层接触。

13.如权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体主体包括硅衬底，所述第一半导体材料包括GaN，所述第二半导体材料包括AlGaN，并且所述栅极材料包括AlGaN。

14.如权利要求1所述的晶体管，进一步包括设置在所述沟槽的底部处的绝缘材料，所述绝缘材料足够厚以承受所述晶体管的最大额定电压，其中第一和第二半导体材料在所述沟槽的底部通过所述绝缘材料与所述半导体主体隔开。

15.一种制造晶体管的方法，包括：

在半导体主体中形成沟槽，所述沟槽具有侧壁和底部；

形成与所述沟槽侧壁相邻的第一半导体材料；

在所述沟槽中形成通过所述第一半导体材料与所述侧壁隔开的第二半导体材料，所述第二半导体材料具有不同于所述第一半导体材料的带隙；

在所述沟槽中形成通过所述第二半导体材料与所述第一半导体材料隔开的栅极材料，所述栅极材料提供所述晶体管的栅极；并且

在所述沟槽中形成源极和漏极区域，其中插入在源极和漏极区域之间的沟道在第一或第二半导体材料中，以使得所述沟道具有沿所述沟槽的侧壁的横向电流流动方向。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：

使所述半导体主体的背面变薄；并且

在所述半导体主体的变薄的背面上并且与所述沟槽的底部相邻形成电绝缘材料。

17.如权利要求16所述的方法，包括使所述半导体主体的足够多的背面变薄以使得第一和第二半导体材料中的至少一个从所述半导体主体的背面被去除。

18.如权利要求15所述的方法，进一步包括：

从所述半导体主体的顶面去除第一和第二半导体材料中的至少一个。