[发明专利]具有混晶区的半导体装置

说明书

一种半导体装置的实施例可以包括：半导体衬底；第一半导体区，所述第一半导体区形成于所述半导体衬底内，包括具有第一极性的第一材料；以及第二半导体区，所述第二半导体区形成于所述半导体衬底内且耦合到所述第一半导体区，包括具有第二极性的所述第一材料。在实施例中，半导体装置还可以包括：耦合到所述第一半导体区的第一电极、耦合到所述第二半导体区的第二电极，以及形成于所述第一半导体区与所述第二半导体区之间的耗尽区。所述耗尽区可以包括混晶区，所述混晶区包括所述第一材料和第二材料的混晶合金，其中所述混晶区的带隙能量比所述第一材料的带隙能量低。

技术领域

本文中所描述的主题的实施例大体上涉及半导体装置，包括二极管。

背景技术

半导体装置应用于各种电子组件和系统中。适用于射频(RF)以及高速开关和控制应用的半导体装置包括p-i-n二极管、p-n二极管、肖特基(Schottky)二极管和相关装置。具体地，p-n二极管和p-i-n二极管由于其低电容、高击穿电压和可调谐电容范围而适用于高频和大功率整流器应用。这些二极管装置充当偏置控制电容器/电阻器且用作RF开关、移相器和限制器。在这些装置的这些和其它应用中，需要减小装置电阻。对于这些应用而言，减小装置电阻对于降低开关损耗和改善频率响应来说是重要的。因此，需要电阻减小的半导体装置，包括p-i-n二极管。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种半导体装置，包括：

半导体衬底；

第一半导体区，所述第一半导体区形成于所述半导体衬底内，包括具有第一极性的第一材料；

第二半导体区，所述第二半导体区形成于所述半导体衬底内且耦合到所述第一半导体区，包括具有第二极性的所述第一材料；

第一电极，所述第一电极耦合到所述第一半导体区；

第二电极，所述第二电极耦合到所述第二半导体区；

耗尽区，所述耗尽区形成于所述第一半导体区与所述第二半导体区之间；

其中所述耗尽区包括混晶区，所述混晶区包括所述第一材料和第二材料的混晶合金，并且其中所述混晶区的带隙能量比所述第一材料的带隙能量低。

根据一个或多个实施例，所述第一半导体区的所述极性为p型，且所述第二半导体区的所述极性为n型。

根据一个或多个实施例，所述第一电极被配置成阳极且所述第二电极被配置成阴极。

根据一个或多个实施例，所述混晶区包括本征掺杂的半导体。

根据一个或多个实施例，半导体装置另外包括邻近所述第一半导体区和所述第二半导体区形成的隔离区。

根据一个或多个实施例，所述第一材料和所述半导体衬底包括硅，且所述第二材料包括锗，其中所述混晶区包括硅锗。

根据一个或多个实施例，所述混晶区的锗摩尔分数超过百分之十。

根据一个或多个实施例，所述混晶区的所述锗摩尔分数超过百分之二十。

根据一个或多个实施例，所述混晶区的所述锗摩尔分数超过百分之三十。

根据一个或多个实施例，所述混晶区的锗摩尔分数和厚度被配置成使所述混晶区具有亚稳定特性。

根据本发明的第二方面，提供一种二极管装置，包括：

硅衬底；

第一半导体区，所述第一半导体区形成于所述硅衬底内，包括具有第一极性的硅；

第二半导体区，所述第二半导体区形成于所述硅衬底内且耦合到所述第一半导体区，包括具有第二极性的硅；