[发明专利]III族氮化物晶体管布局

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

衬底，包括III族氮化物半导体材料；

III族氮化物半导体材料的低缺陷层，其被设置在所述衬底上；

III族氮化物半导体材料的阻挡层，其被设置在所述低缺陷层上，其中所述阻挡层包括24％-28％的AlN和72％-76％的GaN；

氮化镓场效应晶体管，即GaN FET，其包括：

栅极，其被设置在所述阻挡层上；

漏极接触，其被设置在所述低缺陷层上的阻挡层中，所述漏极接触形成穿过所述阻挡层到所述低缺陷层的隧穿电连接；和

源极接触，其被设置在所述低缺陷层上的阻挡层中，所述源极接触形成穿过所述阻挡层到所述低缺陷层的隧穿电连接；和

绝缘栅极结构，其被设置在所述阻挡层上并具有与所述栅极相同的结构，所述绝缘栅极结构可操作以将所述低缺陷层中的第一区域的二维电子气与第二区域的二维电子气电绝缘，

其中所述绝缘栅极结构与所述栅极相连，所述第一区域与所述漏极接触相连，并且所述第二区域与所述源极接触相连。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中：

所述GaN FET是第一GaN FET；

所述半导体装置包括第二GaN FET；

所述第一区域与所述第一GaN FET相连；并且

所述第二区域与所述第二GaN FET相连。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中：

所述半导体装置包括绝缘结构；并且

所述绝缘栅极结构延伸至所述绝缘结构并与所述绝缘结构交叠。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘栅极结构围绕输入/输出结构即I/O结构。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘栅极结构围绕所述GaNFET。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘栅极结构包括金属栅极层。

7.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘栅极结构包括III族氮化物半导体材料的半导体栅极层。

8.一种形成半导体装置的方法，包括以下步骤：

提供衬底，所述衬底包括III族氮化物半导体材料；

在所述衬底上形成III族氮化物半导体材料的低缺陷层；

在所述低缺陷层上形成III族氮化物半导体材料的阻挡层，其中所述阻挡层包括24％-28％的AlN和72％-76％的GaN；

通过包括下列步骤的过程形成GaN FET：

在所述阻挡层上形成栅极；

在所述低缺陷层上的阻挡层中形成漏极接触，使得所述漏极接触形成到所述低缺陷层的隧穿电连接；以及

在所述低缺陷层上的阻挡层中形成源极接触，使得所述源极接触形成到所述低缺陷层的隧穿电连接；以及

与所述栅极同时在所述阻挡层上形成绝缘栅极结构，所述绝缘栅极结构可操作以将所述半导体装置的第一区域与所述半导体装置的第二区域电绝缘，

其中所述绝缘栅极结构与所述栅极相连，所述第一区域与所述漏极接触相连，并且所述第二区域与所述源极接触相连。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述GaN FET是第一GaN FET，并且所述方法进一步包括形成第二GaN FET的步骤，其中：

所述第一区域与所述第一GaN FET相连；并且

所述第二区域与所述第二GaN FET相连。

10.如权利要求8所述的方法，进一步包括形成绝缘结构的步骤，并且所述绝缘栅极结构经形成以延伸至所述绝缘结构并与所述绝缘结构交叠。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述绝缘栅极结构围绕输入/输出结构，即I/O结构。

12.如权利要求8所述的方法，其中所述绝缘栅极结构围绕所述GaN FET。