[发明专利]具有由氮化物半导体制成的缓冲层的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

在衬底上由氮化物半导体制成的缓冲层；

在所述缓冲层上由氮化物半导体制成的第一半导体层；

在所述第一半导体层上由氮化物半导体制成的第二半导体层；以及

形成在所述第二半导体层上的栅电极、源电极和漏电极，

其中，所述缓冲层具有掺杂于其中的包括选自C、Mg、Fe和Co的元素以及选自Si、Ge、Sn和O的元素两者的元素，

其中所述缓冲层具有高于所述第一半导体层的所述选自Si、Ge、Sn和O的元素的密度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，掺杂在所述缓冲层中并且选自Si、Ge、Sn和O的所述元素的密度从所述缓冲层面对所述衬底的一侧朝向所述第一半导体层增加。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述缓冲层包括位于朝向所述衬底的第一缓冲层和位于远离所述衬底的第二缓冲层，并且选自Si、Ge、Sn和O的所述元素的密度在所述第二缓冲层中比在所述第一缓冲层中高。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，掺杂在所述缓冲层中并且选自C、Mg、Fe和Co的所述元素具有均匀的密度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，所述缓冲层由Al_xGa_1-xN制成。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，x大于或等于0并且小于或等于0.5。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，在所述缓冲层中掺杂有C，并且掺杂在所述缓冲层中的C的密度大于或等于1.0×10¹⁶原子/cm³并且小于或等于1.0×10¹⁸原子/cm³。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，在所述缓冲层中掺杂有Si，并且掺杂在所述缓冲层中的Si的密度在其最高密度点时大于或等于1.0×10¹⁸原子/cm³并且小于或等于1.0×10²⁰原子/cm³。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，在所述缓冲层中掺杂有Si和C。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，所述衬底由Si、SiC和蓝宝石之一制成。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，还包括由包含AlN的材料制成并且位于所述衬底与所述缓冲层之间的成核层。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，所述第一半导体层由包含GaN的材料制成。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中，所述第二半导体层由包含AlGaN的材料制成。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，还包括在所述第二半导体层上由n型氮化物半导体制成的第三半导体层，其中，在所述第三半导体层上形成有所述栅电极、所述源电极和所述漏电极。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，所述第三半导体层由包含n-GaN的材料制成。

16.一种电源装置，包括权利要求1至3中任一项所述的半导体器件。

17.一种放大器，包括权利要求1至3中任一项所述的半导体器件。

18.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上形成由氮化物半导体制成的缓冲层；

在所述缓冲层上形成由氮化物半导体制成的第一半导体层；

在所述第一半导体层上形成由氮化物半导体制成的第二半导体层；以及

在所述第二半导体层上形成栅电极、源电极以及漏电极，

其中，所述缓冲层具有掺杂于其中的包括选自C、Mg、Fe和Co的元素和选自Si、Ge、Sn和O的元素两者的元素，

其中所述缓冲层具有高于所述第一半导体层的所述选自Si、Ge、Sn和O的元素的密度。