[发明专利]具有多个栅极电介质层的异质结构晶体管有效

专利信息
申请号: 201310412459.8 申请日: 2013-09-11
公开(公告)号: CN103681835A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: J·拉姆德尼;M·墨菲;L·刘 申请(专利权)人: 电力集成公司
主分类号: H01L29/778 分类号: H01L29/778;H01L29/737;H01L29/10
代理公司: 北京北翔知识产权代理有限公司 11285 代理人: 徐燕;杨勇
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 具有 栅极 电介质 结构 晶体管
【权利要求书】:

1.一种异质结构半导体器件,包括:

第一有源层;

第二有源层,布置在所述第一有源层上,一个二维电子气体层形成在所述第一有源层和所述第二有源层之间;

第一栅极电介质层,布置在所述第二有源层上;

第二栅极电介质层,布置在所述第一栅极电介质层上;

钝化层,布置在所述第二栅极电介质层上;

栅极,穿过所述钝化层延伸到达所述第二栅极电介质层;

第一欧姆接触和第二欧姆接触,电连接到所述第二有源层,所述第一欧姆接触和所述第二欧姆接触横向间隔开,所述栅极被布置在所述第一欧姆接触和所述第二欧姆接触之间。

2.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第二栅极电介质层包括氧化铝(Al2O3)。

3.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层具有第一厚度,所述第二栅极电介质层具有第二厚度,所述第二厚度大于所述第一厚度。

4.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层包括氮化物基化合物。

5.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层包括氮化硅(SiN)。

6.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层包括氮化碳(CN)。

7.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层包括氮化硼(BN)。

8.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层具有第一厚度,所述第一厚度在大约1到5纳米厚的范围内。

9.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第二栅极电介质层具有第二厚度,所述第二厚度在大约10到20纳米厚的范围内。

10.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层具有第一厚度,且所述第二栅极电介质层具有第二厚度,所述第一厚度和所述第二厚度被设置以使得,在异质结半导体器件的正常运行期间,经过该栅极的泄漏电流相对于温度而言是基本恒定的。

11.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一栅极电介质层具有第一厚度,且所述第二栅极电介质层具有第二厚度,所述第一厚度和所述第二厚度被设置以使得,在异质结半导体器件的正常运行期间,阈值电压相对于温度而言是基本恒定的。

12.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一有源层包括氮化镓(GaN)。

13.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第二有源层包括氮化铝镓(AlGaN)。

14.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述第一有源层和所述第二有源层被限定成一个隔离台面。

15.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述栅极包括栅极金属。

16.根据权利要求15所述的异质结构半导体器件,其中所述栅极金属包括镍金(NiAu)合金。

17.根据权利要求15所述的异质结构半导体器件,其中所述栅极金属包括一个栅场板,所述栅场板向着漏极欧姆接触延伸。

18.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述钝化层包括氮化硅(SiN)。

19.根据权利要求1所述的异质结构半导体器件,其中所述栅极金属包括钛金(TiAu)合金或钼金(MoAu)合金。

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