[发明专利]具有多金属栅极的晶体管

权利要求书

1.一种晶体管，该晶体管包括：

半导体结构；

源极和漏极，所述源极和漏极被布置在所述半导体结构上；以及

栅极，该栅极在所述源极和所述漏极之间延伸，其中，所述栅极包括沿所述栅极的宽度彼此相邻布置的至少两个不同金属的板。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述半导体结构包括源极区域、沟道区域和漏极区域，其中，所述源极被沉积在所述源极区域的顶部上，其中，所述漏极被沉积在所述漏极区域的顶部上，并且其中，所述栅极被沉积在所述沟道区域的顶部上，其中，所述源极区域和所述漏极区域掺杂有具有第一导电类型的第一杂质，其中，所述沟道区域掺杂有具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二杂质。

3.根据权利要求1所述的晶体管，该晶体管还包括：

金属层，该金属层被布置在所述不同金属的板的顶部上。

4.根据权利要求3所述的晶体管，其中，所述板不彼此接触。

5.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述板具有不同的栅极宽度。

6.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述板沿着所述板的形成栅极长度的侧部彼此接触。

7.根据权利要求1所述的晶体管，所述源极与所述栅极之间的距离大于所述栅极与所述漏极之间的距离。

8.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述栅极包括具有不同功函数的不同金属的集合，以形成具有不同阈值电压并且连接所述源极和所述漏极的虚拟沟道的集合，从而使得由同一栅极操作的所述虚拟沟道的集合增加所述晶体管的线性度。

9.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述不同金属的板被布置为使得所述不同金属的功函数沿着所述栅极的宽度逐渐变化。

10.根据权利要求1所述的晶体管，该晶体管还包括：

氧化物层，该氧化物层被布置在所述半导体结构的顶部上，其中，所述不同金属的板被布置在所述氧化物层的顶部上。

11.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述半导体结构包括在绝缘层顶部上的二维2-D半导体层，以使得所述源极和所述漏极被布置在所述2-D半导体结构的顶部上。

12.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述半导体结构是包括覆盖层和沟道层的异质结构，以在所述源极和所述漏极之间形成作为二维电子气2-DEG的载流子沟道。

13.根据权利要求12所述的晶体管，其中，所述沟道层的材料包括氮化镓GaN、铟镓氮InGaN、砷化镓GaAs和铟镓砷InGaAs中的一种或其组合，并且其中，所述覆盖层的材料包括铝镓氮AlGaN、铟镓氮InGaN、氮化铝AlN、铝镓砷AlGaAs、砷化铝AlAs和铟铝镓砷InAlGaAs中的一种或其组合。

14.根据权利要求12所述的晶体管，其中，电介质层被夹在所述栅极和所述覆盖层之间。

15.根据权利要求12所述的晶体管，其中，所述半导体层被夹在所述栅极和所述覆盖层之间；其中，被夹在中间的所述半导体层掺杂有导电类型与所述载流子沟道的导电类型相反的杂质。

16.根据权利要求12所述的晶体管，其中，所述异质结构包括在所述沟道层下方的后阻挡层。

17.根据权利要求12所述的晶体管，其中，所述栅极下方的覆盖层至少部分地被蚀刻掉。

18.根据权利要求12所述的晶体管，其中，所述半导体结构包括形成多个载流子沟道的多个异质结构。

19.一种用于制造晶体管的方法，该方法包括以下步骤：

提供基板和具有至少一个载流子沟道的半导体结构；

蚀刻所述半导体结构以限定所述晶体管的有源区域；

通过金属沉积、剥离和快速热退火中的一种或其组合来形成源极和漏极；

沿着连接所述源极和所述漏极的方向沉积第一金属的第一板；以及

沿着所述连接所述源极和所述漏极的方向沉积第二金属的第二板，以使得两个不同金属的板沿着所述晶体管的宽度彼此平行地布置。