[发明专利]高电子迁移率晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：

第一III-V化合物层；

第二III-V化合物层，位于所述第一III-V化合物层上并在组成上不同于所述第一III-V化合物层；

源极部件和漏极部件，与所述第二III-V化合物层接触；

n型掺杂区，在所述第二III-V化合物层中位于每个源极部件和漏极部件的下方；

p型掺杂区，在所述第一III-V化合物层中位于每个n型掺杂区的下方；以及

栅电极，位于所述源极部件和所述漏极部件之间的所述第二III-V化合物层的一部分的上方。

2.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述源极部件和所述漏极部件包括Ti、Co、Ni、W、Pt、Ta、Pd、Mo、Al或TiN。

3.根据权利要求1所述的HEMT，还包括沿着所述第一III-V化合物层和所述第二III-V化合物层的界面位于所述第一III-V化合物层中的载流子沟道，其中，所述n型掺杂区与所述载流子沟道接触。

4.根据权利要求1所述的HEMT，其中，所述n型掺杂区的峰值浓度与所述第一III-V化合物层和所述第二III-V化合物层之间的界面相距距离D₂，所述距离D₂小于约50nm。

5.根据权利要求4所述的HEMT，其中，所述p型掺杂区的峰值浓度与所述n型掺杂区的峰值浓度相距距离Y，所述距离Y在约100nm到约400nm的范围内。

6.根据权利要求1所述的HEMT，还包括沿着所述第一III-V化合物层和所述第二III-V化合物层之间的界面位于所述第一III-V化合物层中的载流子沟道，其中，所述载流子沟道包括位于所述栅电极下方的耗尽区。

7.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：

氮化镓(GaN)层，位于衬底上；

氮化铝镓(AlGaN)层，位于所述GaN层上，其中，载流子沟道沿着所述GaN层和所述AlGaN层之间的界面位于所述GaN层中；

源极部件和漏极部件，被分隔开并位于所述AlGaN层上；

n型掺杂区，在所述AlGaN层中位于每个源极部件和漏极部件的下方，其中，所述n型掺杂区与所述载流子沟道接触；

p型掺杂区，在所述GaN层中位于每个n型掺杂区的下方；以及

栅电极，在所述源极部件和所述漏极部件之间位于所述AlGaN层的一部分的上方。

8.根据权利要求7所述的HEMT，其中，所述载流子沟道包括位于所述栅电极下方的耗尽区。

9.根据权利要求7所述的HEMT，其中，所述p型掺杂区的峰值浓度与所述第一III-V化合物层和所述第二III-V化合物层之间的界面相距距离D₁，所述距离D₁在约50nm到约350nm的范围内。

10.一种形成高电子迁移率晶体管(HEMT)的方法，所述方法包括：

在第一III-V化合物层上外延生长第二III-V化合物层；

通过所述第二III-V化合物层在所述第一III-V化合物层中选择性地注入p型掺杂物；

在所述第二III-V化合物层和所述第一III-V化合物层中选择性地注入n型掺杂物；

对所述第二III-V化合物层和所述第一III-V化合物层中注入的所述p型掺杂物和n型掺杂物进行退火；

在所述第二III-V化合物层上形成源极部件和漏极部件；以及

在所述源极部件和所述漏极部件之间的所述第二III-V化合物层上方形成栅电极。