[发明专利]超结结构及超结器件在审
| 申请号： | 201911280302.8 | 申请日： | 2019-12-13 |
| 公开（公告）号： | CN112993007A | 公开（公告）日： | 2021-06-18 |
| 发明（设计）人： | 周翔 | 申请（专利权）人： | 南通尚阳通集成电路有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/872;H01L29/78 |
| 代理公司： | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人： | 郭四华 |
| 地址： | 226000 江苏省南通市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 结构 器件 | ||
1.一种超结结构，其特征在于：超结结构为由第一薄层和第二薄层交替排列而成的自然超结结构；
所述第一薄层由具有自发极化的氮化镓材料组成，所述第二薄层的材料为不同于氮化镓的半导体材料且所述第二薄层的材料也具有自发极化，利用所述第一薄层和所述第二薄层的自发极化特性在所述第一薄层和所述第二薄层的界面处形成束缚电荷，所述束缚电荷有利于吸引载流子并在所述界面处形成导电沟道。
2.如权利要求1所述的超结结构，其特征在于：所述超结结构形成在具有第一导电类型重掺杂的氮化镓衬底上。
3.如权利要求1所述的超结结构，其特征在于：所述第一薄层为非掺杂的本征结构。
4.如权利要求3所述的超结结构，其特征在于：所述第二薄层为非掺杂的本征结构。
5.如权利要求1所述的超结结构，其特征在于：所述第二薄层的材料包括：AlGaN，ALN，SiC。
6.如权利要求5所述的超结结构，其特征在于：所述界面处的载流子浓度由所述第一薄层和所述第二薄层的厚度调节或者由所述第二薄层的材料的组成元素的摩尔组分调节。
7.一种超结器件，其特征在于：超结器件的漂移区中设置有超结结构，所述超结结构为由第一薄层和第二薄层交替排列而成的自然超结结构；
所述第一薄层由具有自发极化的氮化镓材料组成，所述第二薄层的材料为不同于氮化镓的半导体材料且所述第二薄层的材料也具有自发极化，利用所述第一薄层和所述第二薄层的自发极化特性在所述第一薄层和所述第二薄层的界面处形成束缚电荷，所述束缚电荷有利于吸引载流子并在所述界面处形成导电沟道。
8.如权利要求7所述的超结器件，其特征在于：所述超结结构形成在具有第一导电类型重掺杂的氮化镓衬底上。
9.如权利要求7所述的超结器件，其特征在于：所述第一薄层为非掺杂的本征结构；所述第二薄层为非掺杂的本征结构。
10.如权利要求7所述的超结器件，其特征在于：所述第二薄层的材料包括：AlGaN，ALN，SiC。
11.如权利要求10所述的超结器件，其特征在于：所述界面处的载流子浓度由所述第一薄层和所述第二薄层的厚度调节或者由所述第二薄层的材料的组成元素的摩尔组分调节。
12.如权利要求8所述的超结器件，其特征在于：所述超结器件为超结肖特基二极管；
在所述氮化镓衬底背面形成有由背面金属层组成的阴极；
在所述超结结构的顶部表面形成有和所述超结结构形成肖特基接触的第一金属层；
在所述第一金属层表面形成有由正面金属层组成的阳极。
13.如权利要求8所述的超结器件，其特征在于：所述超结器件为超结平面栅场效应晶体管；
在所述超结结构的顶部形成有第一导电类型掺杂的第二氮化镓层，所述第二氮化镓层作为所述漂移区的一部分；
在所述第二氮化镓层的选定区域中形成有第二导电类型掺杂的基区；
由栅氧化层和多晶硅栅叠加而成的栅极结构形成在所述基区表面并延伸到所述基区外的所述第二氮化镓层表面；
在所述基区中形成有和所述多晶硅栅第一侧面自对准的第一导电类型重掺杂的源区；
所述源区的顶部通过接触孔连接到由正面金属层组成的源极；所述源极底部的接触孔还穿过所述源区和所述基区接触；
由所述氮化镓衬底组成漏区；
由形成于所述漏区背面的背面金属层组成漏极。
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