[发明专利]利用再生长沟道的GaN垂直JFET的方法和系统

权利要求书

1.一种用于制造垂直JFET的方法，所述方法包括：

提供GaN衬底；

形成耦合到所述GaN衬底的n型GaN外延层；

形成耦合到所述n型GaN外延层的p型GaN外延层，其中所述p型GaN外延层的特征在于p型掺杂剂浓度；

移除所述p型GaN外延层的至少一部分以露出所述n型GaN外延层的一部分；

形成耦合到所述p型GaN外延层的至少一部分和所述n型GaN外延层的n型GaN沟道区；

形成耦合到所述n型GaN沟道区的n型GaN外延结构；

形成电耦合到所述GaN衬底的第一金属结构；

形成电耦合到所述p型GaN外延层的第二金属结构；以及

形成电耦合到所述n型GaN外延结构的第三金属结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述n型GaN外延层的厚度在1μm至100μm之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述n型GaN沟道区的厚度大于所述p型GaN外延层的厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述n型GaN外延层的特征在于第一n型掺杂剂浓度，所述n型GaN外延结构的特征在于大于所述第一n型掺杂剂浓度的第三n型掺杂剂浓度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一n型掺杂剂浓度或所述第三n型掺杂剂浓度中至少之一作为厚度的函数而变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述n型GaN外延层包含含有硅和氧中至少之一的n型掺杂剂。

7.一种用于制造外延结构的方法，所述方法包括：

提供第III族氮化物衬底；

形成耦合到所述第III族氮化物衬底的第一导电类型的第一第III族氮化物外延层，其中所述第一第III族氮化物外延层具有第一掺杂剂浓度；

形成耦合到所述第一第III族氮化物外延层的第二导电类型的第二第III族氮化物外延层，其中所述第二第III族氮化物外延层具有第二掺杂剂浓度；

移除所述第二第III族氮化物外延层的至少一部分以露出所述第一第III族氮化物外延层的表面；以及

形成耦合到所述第一第III族氮化物外延层的所述表面的第一导电类型的第III族氮化物外延沟道区，其中：

所述第III族氮化物外延沟道区具有第三掺杂剂浓度，以及

所述第III族氮化物外延沟道区耦合到所述第二第III族氮化物外延层以使得所述第二第III族氮化物外延层形成用于所述第III族氮化物外延沟道区的栅极区。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括形成耦合到所述第III族氮化物外延沟道区的所述第一导电类型的第III族氮化物外延结构，所述第III族氮化物外延结构具有大于所述第一掺杂剂浓度的掺杂剂浓度。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括形成与所述第III族氮化物衬底接触的金属结构。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括形成与所述第二第III族氮化物外延层接触的金属结构。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括形成与所述第III族氮化物外延结构接触的金属结构。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一导电类型为n型，所述第二导电类型为p型。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一掺杂剂浓度、所述第二掺杂剂浓度或所述第三掺杂剂浓度中至少之一为非均匀的。

14.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一第III族氮化物外延层的厚度在1μm至100μm之间。