[发明专利]使用N沟道和P沟道氮化镓晶体管的CMOS电路

权利要求书

1.一种CMOS电路结构，包括：

分层结构，所述分层结构包括由极化层分隔开的第一氮化镓层和第二氮化镓层，其中，所述分层结构包括极化层中间表面，并且其中，所述极化层中间表面与所述第一氮化镓层和所述极化层之间的界面之间的厚度小于20nm；

p沟道晶体管和n沟道晶体管中的一个，其邻近所述极化层中间表面形成，其中，所述p沟道晶体管和n沟道晶体管中的所述一个包括延伸穿过所述极化层的源极/漏极结构；以及

所述p沟道晶体管和n沟道晶体管中的另一个，其形成在所述第一氮化镓层和所述第二氮化镓层中的一个上，其中，所述p沟道晶体管和n沟道晶体管中的所述另一个包括延伸穿到所述第一氮化镓层和所述第二氮化镓层中的所述一个中的源极/漏极结构。

2.根据权利要求1所述的CMOS电路结构，其中，所述p沟道晶体管为增强模式晶体管。

3.根据权利要求1或2所述的CMOS电路结构，其中，所述n沟道晶体管为增强模式晶体管。

4.根据权利要求1所述的CMOS电路结构，其中，所述极化层选自由以下材料构成的组：氮化铝镓、氮化铝铟、氮化铟镓、氮化铝、以及氮化铝铟镓。

5.根据权利要求1所述的CMOS电路结构，还包括应变材料层，其中，所述第一氮化镓层邻接所述应变材料层。

6.根据权利要求5所述的CMOS电路结构，其中，所述应变材料层选自由以下材料构成的组：氮化铝、氮化铝铟、氮化铝镓、以及氮化铝铟镓。

7.根据权利要求1所述的CMOS电路结构，其中，所述分层结构包括邻近所述极化层位于所述第一氮化镓层内的2D电子气和位于所述第二氮化镓层内的2D空穴气；并且其中，所述n沟道晶体管邻近所述极化层中间表面形成，并且所述p沟道晶体管邻近所述第二氮化镓层形成。

8.根据权利要求7所述的CMOS电路结构，还包括凹陷部，所述凹陷部位于所述第二氮化镓层中，破坏所述2D空穴气的部分。

9.根据权利要求1所述的CMOS电路结构，其中，所述分层结构包括邻近所述极化层位于所述第一氮化镓层内的2D电子气和位于所述第二氮化镓层内的2D空穴气；并且其中，所述p沟道晶体管邻近所述极化层中间表面形成，并且所述n沟道晶体管邻近所述第一氮化镓层形成。

10.根据权利要求9所述的CMOS电路结构，还包括凹陷部，所述凹陷部位于所述第一氮化镓层中，破坏所述2D电子气的部分。

11.一种制造CMOS电路结构的方法，包括：

形成分层结构，所述形成分层结构包括在第一氮化镓层上沉积极化层以及在所述极化层上沉积第二氮化镓层；

去除所述第一氮化镓层和所述第二氮化镓层中的一个的部分以及所述极化层的部分以形成极化层中间表面，其中，所述极化层中间表面与所述第一氮化镓层和所述极化层之间的界面之间的厚度小于20nm；

在所述极化层中间表面上形成p沟道晶体管和n沟道晶体管中的一个，其中，所述p沟道晶体管和n沟道晶体管中的所述一个包括延伸穿过所述极化层的源极/漏极结构；以及

在所述第一氮化镓层和所述第二氮化镓层中的一个的剩余部分上形成所述p沟道晶体管和所述n沟道晶体管中的另一个，其中，所述p沟道晶体管和n沟道晶体管中的所述另一个包括延伸穿到所述第一氮化镓层和所述第二氮化镓层中的所述一个中的源极/漏极结构。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述p沟道晶体管包括形成p沟道增强模式晶体管。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，形成所述n沟道晶体管包括形成n沟道增强模式晶体管。