[发明专利]化合物半导体器件和用于制造化合物半导体器件的方法

说明书

技术领域

此处讨论的实施例是关于化合物半导体器件和用于制造化合物半导体器件的方法。

背景技术

近年来，已经不断开发出具有高介电强度和高功率的化合物半导体器件，其中利用了氮化物化合物半导体的特性，诸如呈现高饱和电子速率和宽带隙。例如，已经开发出场效应晶体管，诸如高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor，HEMT）。尤其，AlGaN层为电子供给层的GaN HEMT越来越引起注意。在GaN HEMT中，AlGaN和GaN之间的晶格常数差引起AlGaN层中的应变，该应变会引起压电极化（piezoelectric polarizatio），这会在AlGaN层下方的GaN层的上表面附近生成高浓度二维电子气。这种现象能够生产高功率。

但是，高浓度二维电子气在常关型晶体管的工作中会成为问题。已经研究了大量技术来克服该问题。

例如，提出了这样的技术，其中提供掺杂有Mg作为p型掺杂物的p型GaN层以降低二维电子气。在一些技术中，p型GaN层设置在电子供给层和栅电极之间，或者在其他技术中，p型GaN层设置在缓冲层和电子渡越层（electron transit layer）之间。

不幸地是，相关技术的具有p型GaN层的GaN HEMT在工作于常关模式下的一些情况中具有不适当的器件特性。

相关技术的化合物半导体器件的示例公开于日本特开专利公开No.2009-206123和No.2011-82415。

发明内容

此处讨论的实施例的目的是提供化合物半导体器件，其具有满意的器件特性并且可以工作于常关模式。实施例的另一目的是提供用于制造化合物半导体器件的方法。

根据本发明的方案，化合物半导体器件包括：衬底；电子渡越层和电子供给层，形成在衬底上面；栅电极、源电极和漏电极，形成在电子供给层上面；以及第一铁掺杂层，设置在衬底和电子渡越层之间的在平面图中对应于栅电极的位置的区域，第一铁掺杂层掺杂有铁以降低栅电极下方生成的二维电子气。

借助尤其权利要求中指出的元件和组合，将实现并获得本发明的目的和优势。

应该理解的是，如所要求的，前述总体说明和以下详细说明是示范和解释性的，并不是要限制本发明。

附图说明

图1是图示出根据第一实施例的化合物半导体器件的构造的截面图；

图2是图示出根据第一实施例的器件特性的图表；

图3A是一组截面图，按顺序图示出根据第一实施例的用于制造化合物半导体器件的工艺；

图3B是一组截面图，按顺序图示出根据第一实施例的用于制造化合物半导体器件的图3A图示的工艺之后的工艺；

图3C是一组截面图，按顺序图示出根据第一实施例的用于制造化合物半导体器件的图3B图示的工艺之后的工艺；

图3D是一组截面图，按顺序图示出根据第一实施例的用于制造化合物半导体器件的图3C图示的工艺之后的工艺；

图4是图示出根据第二实施例的化合物半导体器件的构造的截面图；

图5A是一组截面图，按顺序图示出根据第二实施例的用于制造化合物半导体器件的工艺；

图5B是一组截面图，按顺序图示出根据第二实施例的用于制造化合物半导体器件的图5A图示的工艺之后的工艺；

图5C是一组截面图，按顺序图示出根据第二实施例的用于制造化合物半导体器件的图5B图示的工艺之后的工艺；

图6是图示出根据第三实施例的化合物半导体器件的构造的截面图；

图7A是一组截面图，按顺序图示出根据第三实施例的用于制造化合物半导体器件的工艺；

图7B是一组截面图，按顺序图示出根据第三实施例的用于制造化合物半导体器件的图7A图示的工艺之后的工艺；

图7C是一组截面图，按顺序图示出根据第三实施例的用于制造化合物半导体器件的图7B图示的工艺之后的工艺；

图8图示了根据第四实施例的分立封装；

图9是示意连接图，图示出根据第五实施例的功率因数校正（PFC）电路；

图10是示意连接图，图示出根据第六实施例的供电装备；以及

图11是示意连接图，图示出根据第七实施例的高频率放大器。

具体实施方式