[发明专利]一种半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构从下至上依次包括：

衬底；

缓冲层，位于所述衬底表面上；

沟道层，所述沟道层材料为GaN晶体或InGaN晶体；

阻挡层，所述阻挡层材料为AlN晶体；

厚势垒层，所述厚势垒层材料为In_mAl_nGa_(1-m-n)N晶体，且Al组分的摩尔含量0.80≥n≥0.15，In组分的摩尔含量0.45≥m≥0，所述厚势垒层厚度不低于10nm，在所述厚势垒层形成有栅电极窗口，所述栅电极窗口的底部为所述沟道层或厚度不大于3nm的厚势垒层；

薄势垒层，所述薄势垒层为低Al组分的In_xAl_yGa_(1-x-y)N晶体，厚度约为0.5～5nm，Al组分的摩尔含量0.15≥y≥0.01，In组分的摩尔含量0.3≥x≥0，位于所述栅电极窗口内，覆盖栅电极窗口的侧壁及底部；

P型栅极层，所述P型栅极层材料为P型导电GaN晶体或AlGaN晶体；

栅电极，所述栅电极位于栅电极窗口内，底部与P型栅极层接触。

2.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

分别位于所述栅电极窗口两侧的源电极窗口和漏电极窗口，所述源电极窗口及所述漏电极窗口的底部为所述沟道层或厚度不大于3nm的厚势垒层；

位于所述源电极窗口和漏电极窗口内的薄势垒层；

分别位于所述源电极窗口和漏电极窗口内、且侧壁及底部与薄势垒层接触的源电极和漏电极。

3.如权利要求1或2所述半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

栅介质层，所述栅介质层位于所述P型栅极层和所述栅电极之间。

4.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述薄势垒层延伸到栅电极窗口两侧的厚势垒层上表面。

5.如权利要求1或4所述半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

钝化层，所述钝化层位于源电极与栅电极之间、漏电极与栅电极之间的薄势垒层或厚势垒层上。

6.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述薄势垒层为N型导电晶体。

7.如权利要求1所述半导体结构，其特征在于，所述缓冲层为AlN层、Al组分渐变的AlGaN层、AlN/AlGaN叠层、AlGaN/GaN叠层中的一种或者几种的组合。

8.如权利要求1或2所述半导体结构，其特征在于，所述缓冲层中与沟道层相邻的部分为高阻层，所述高阻层为具有高电阻率的GaN层、AlN/GaN叠层、AlGaN/GaN叠层中的一种或者几种的组合。

9.如权利要求3所述半导体结构，其特征在于，所述栅介质层为SiO₂单层、Al₂O₃单层、Sc₂O₃单层、HfO₂单层、Ta₂O₅单层、ZnO单层、氮化硅单层、氮氧化硅单层中的一种或多种复合叠层。

10.如权利要求5所述半导体结构，其特征在于，所述钝化层为SiN或AlN材料。