[实用新型]一种高电子迁移率晶体管

说明书

一种高电子迁移率晶体管，由下而上依序包括基板、缓冲层、主动层、保护层、源极、漏极以及门极，主动层、缓冲层与保护层依序堆栈于基板，源极、漏极以及门极依序排列于主动层上，保护层覆盖部分的源极、漏极与门极，其中门极包含相互邻接的顶部与底部，顶部凸出于保护层，且门极还包括掩膜层，掩膜层位于保护层上且顶部覆盖掩膜层。本实用新型通过在门极设置掩膜层，在维持门极的顶部作为场板的功用下能够降低寄生电容区域的电容值，进而提升高电子迁移率晶体管的性能。

技术领域

本实用新型关于一种高电子迁移率晶体管，特别是关于一种具有掩膜层的高电子迁移率晶体管。

背景技术

高电子迁移率晶体管(High electron mobility transistor,HEMT)，又称为调制掺杂场效应晶体管(modulation-doped Field-Effect Transistor,MODFET)，是场效应晶体管的一种，高电子迁移率晶体管使用两种具有不同能隙的材料形成异质结，为载流子提供沟道，与使用掺杂的半导体作为导电沟道的金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor FET，MOSFET)不同，高电子迁移率晶体管可以在极高频下工作，因此在移动电话、卫星电视和雷达中应用广泛。

图1是表示现有技术中高电子迁移率晶体管的剖面示意图，请参考图1。现有的高电子迁移率晶体管1包括基板2、缓冲层3、主动层4、保护层6、源极7、门极8以及漏极9，阻障层5、通道层4、缓冲层3与保护层6依序堆栈于基板2，源极7、漏极9以及门极8依序排列于阻障层5上，保护层6覆盖部分的源极7、漏极9与门极8，二维电子气5产生于主动层4并于主动层4中工作，其中门极8呈现T型结构，能够兼顾高电子迁移率晶体管1在高频的表现，也能够降低门极8的阻值，还具有场板(field plate)的效果，是现有技术中高电子迁移率晶体管的常用设计，尤其是作为射频器件。

然而门极8的设计会在源极7与门极8之间的区域以及漏极9与门极8之间的区域分别形成寄生电容产生区域81与82，其中寄生电容产生区域的大小正比于电容值，而且现有技术中T型结构的门极8会设计为朝向漏极9覆盖保护层6的区域大于朝向源极7覆盖保护层6的区域，也就是说电容产生区域82会大于电容产生区域8用以提高崩溃电压，所以这些寄生电容产生区域81与82的寄生电容值会大幅降低高电子迁移率晶体管1的效能。

因此，仍有必要提出一种高电子迁移率晶体管以降低寄生电容对高电子迁移率晶体管的影响。

实用新型内容

根据现有技术的缺点，本实用新型主要目的在于提供一种具有掩膜层的高电子迁移率晶体管，以减少顶部朝向漏极的所占面积，进而降低寄生电容区域的电容值。

为达上述一部份或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提供一种高电子迁移率晶体管，由下而上依序包括基板、缓冲层、主动层、保护层、源极、漏极以及门极，主动层、缓冲层与保护层依序堆栈于基板，源极、漏极以及门极依序排列于主动层上，保护层覆盖部分的源极、漏极与门极，其中门极包含相互邻接的顶部与底部，顶部凸出于保护层，且门极还包括掩膜层，掩膜层位于保护层上且顶部覆盖掩膜层。

在一实施例中，掩膜层于源极往漏极的方向上的长度小于顶部于源极往漏极的方向上的长度。

在一实施例中，底部于源极往漏极的方向上的长度小于顶部于源极往漏极的方向上的长度。

在一实施例中，保护层还包括沉积面，掩膜层位于沉积面上，且底部与顶部的连接面与沉积面为共平面。

在一实施例中，顶部邻近源极的一侧与主动层之间形成第一寄生电容，顶部邻近漏极的一侧与主动层之间形成第二寄生电容，且第一寄生电容的电容值高于第二寄生电容的电容值。

在一实施例中，底部的两端分别邻接顶部与主动层。

在一实施例中，源极、门极与漏极排列于主动层的同一平面。