專利名稱：設(shè)有阻擋/間隔層的iii族氮化物基高電子遷移率晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻固態(tài)晶體管，更具體地說(shuō)，涉及III族氮化物基高電子遷移率晶體管(HEMTs)。
背景技術(shù)：
HEMT是一種常見的固態(tài)晶體管，其通常由諸如硅(Si)或砷化鎵(GaAs)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。Si的一缺點(diǎn)是電子遷移率低(約1450cm2/V-S)，這會(huì)產(chǎn)生高源電阻(high source resistance)。此電阻可使Si基HEMT的高性能增益劣化[CRC Press，The Electrical Engineering Handbook，Second Edition，Dorf，p.994，(1997)]。
GaAs基HEMTs已成為衛(wèi)星通訊、蜂窩式手機(jī)以及民用及軍用雷達(dá)之訊號(hào)放大標(biāo)準(zhǔn)，GaAs電子遷移率較Si基的高(約6000cm2/V-S)及源電阻較Si基的低，這使GaAs基器件能夠在較高頻工作。但GaAs之帶隙很小(室溫1.42eV)及崩潰電壓很小，這使GaAs基HEMT無(wú)法在高頻下提供高功率。
AlGaN/GaN(氮化鋁鎵/氮化鎵)半導(dǎo)體材料制造的改良著重在AlGaN/GaN HEMT的高頻、高溫和大功率應(yīng)用的發(fā)展。AlGaN/GaN具有大帶隙、高峰值和飽和電子速度值[B.Belmont、K.Kim and M.Shur，J.Appl.Phys，74，1818(1993)]。AlGaN/GaNHEMTs也可具有二維電子氣片密度(2DEG sheet density)超過(guò)1013/cm2和較高的電子遷移率(達(dá)到2019cm2/Vs)[R.Gaska、J.W.Yang、A.Osinsky、Q.Chen、M.A.Khan、A.O.Orlov、G.L.Snider和M.S.Shur，Appl.Phys.Lett.，72，707(1998)]。所述這些性能使AlGaN/GaN HEMTs在高頻中提供高功率。
AlGaN/GaN HEMTs生長(zhǎng)在藍(lán)寶石基片，其功率密度為4.6W/mm的功率密度和總功率為7.6W[Y.F.Wu et al.，IEICE Trans.Electron.，E-82-C，1895(1999)]。最近，在SiC上生長(zhǎng)的AlGaN/GaN HEMTs在8GHz中的功率密度為9.8W/mm[Y.F.Wu，D.Kapolnek，J.P.Ibbetson，P.Parikh，B.P.Keller和U.K.Mi shra，IEEE Trans.Electron.Dev.，48，586(2001)]和在9GHz中的總輸出功率為22.9[M.Micovic，A kurdoghlian，P.Janke，P.Hashimoto，D.W.S.Wong，J.S.Moon，L.McCray和C.Nguyen，IEEE Trans.Electron.Dev.，48，591(2001)]。
Khan等人的美國(guó)專利號(hào)5,192,987揭示了在一緩沖層和一基片上生長(zhǎng)的GaN/AlGaN基HMETs。Gaska等人在題為”High-Temperature PerformanceAlGaN/GaN HFET’s on SiC Substrates.”(IEEE Electron Device Letters.Vol.18，NO 10，1997年10月，第492頁(yè))及Ping等人在題為“DC and MicrowavePerformance of High Current AlGaN Heterostructure Field Effect Transi storsGrown on P-type SiC Substrates，”(IEEE Electron Devices Letters，Vol.19，No.2，1998年2月，第54頁(yè))中描述其它AlGaN/GaN HEMTs及場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FETs)。這些器件中的一些表明一增益頻寬產(chǎn)品(fT)高達(dá)67千兆赫[K.Chu et al.WOCSEMMAD，Monterey，CA(1998年2月)]及在10GHz功率密度高達(dá)2.84W/mm[G.Sullivan et al，“High Power 10-GHz Operation of AlGaN HEMT’s in InsulatingSiC，”IEEE Electron Device Letters，Vol.19，No.6，1998年6月第198頁(yè)及Wu et al，IEEE Electron Device Letters，19卷，No.2，第50頁(yè)，1998年2月]。
圖1所示為一般的AlGaN/GaN HEMT 10，其包括一靠近一藍(lán)寶石或碳化硅基片12的GaN緩沖層11和一靠近GaN緩沖層11與基片12相對(duì)的AlxGa1-xN(x≈0.1-0.5)層13。一成核層14可包括在基片12和GaN緩沖層11之間，以減少兩層之間的晶格失配。HEMT10也包括源極、柵極和漏極接點(diǎn)15，16，17。AlxGa1-xN層里鋁的含量產(chǎn)生一壓電電荷，其累積在與GaN層面接的界面中，以形成二維電子氣(2DEG)18。當(dāng)AlxGa1-xN層里的鋁含量增加，壓電電荷也增加，這使HEMT的2DEG和跨導(dǎo)均出現(xiàn)有利的增大。
然而，2DEG的遷移率通常是由GaN和AlxGa1-xN層11，13之間的界面粗糙程度和壓電電荷散射所限制，這是由于接近界面的AlxGa1-xN層13里的局部不規(guī)則性的結(jié)果。
以一AlyGa1-yN(y＝1或y≈1)層取代AlxGa1-xN(x≈0.1-0.5)層13，一些有利條件就可建立。AlN(y＝1的AlyGa1-y-N)和GaN之間的2.4％晶格失配可在兩層之間的界面上產(chǎn)生最大可能的壓電電荷。用一AlN層亦減低不限制2DEG的遷移率的層與層之間的壓電電荷散射。
然而，AlN和GaN之間的高晶格失配規(guī)定AlN層的厚度應(yīng)小于50。如果層較厚，該器件會(huì)出現(xiàn)歐姆接觸問(wèn)題，層里的材料質(zhì)量劣化，器件的可靠性降低和材料會(huì)較難生長(zhǎng)。然而，一具有50或以下的AlN層的HEMT則很容易有高的柵漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有良好2DEG遷移率的經(jīng)改進(jìn)的III族氮化合物基HEMTs，其最好由AlGaN/GaN構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一HEMT包括一GaN緩沖層，在GaN層上有AlyGa1-yN層。GaN緩沖層相對(duì)的AlyGa1-yN層上面包括一AlxGa1-xN阻擋層，AlyGa1-yN層中鋁含量比AlxGa1-xN阻擋層的較高。一2DEG在GaN緩沖層和AlyGa1-yN層之間的界面上形成。一AlyGa1-yN層最佳是y＝1或y≈1和一AlxGa1-xN層最佳則是0≤x≤0.5。
HEMT也有各自的源極、漏極和與它的AlxGa1-xN阻擋層接觸的柵極接點(diǎn)。HEMT也可在由藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵和硅組成的組中的一種材料構(gòu)成的基片上形成?；拷彌_層并與AlyGa1-yN層相對(duì)。HEMT也可在GaN緩沖層和基片之間具有一成核層。
GaN層上的HEMT的AlyGa1-yN層提供一高壓電電荷和在兩層之間的界面減少壓電散射。AlyGa1-yN層應(yīng)當(dāng)較薄，因?yàn)锳lN和GaN之間的高晶格失配。薄的AlyGa1-yN層上的AlxGa1-xN層使HEMT的柵極漏保持在低水平。
以下，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)地?cái)⑹?，由此，本發(fā)明這些及其余的進(jìn)一步特性和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。


圖1為一先有技術(shù)AlGaN/GaN HEMT的剖視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的AlGaN/GaN HEMT的第一實(shí)施例的剖視圖；圖3為圖2中所示的AlGaN/GaN HEMT的頻帶圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的AlGaN/GaN HEMT的第二實(shí)施例的剖視圖；圖5為圖2 HEMT里采用數(shù)字方式制作的阻擋層的剖視圖和圖6為根據(jù)本發(fā)明具有凹的柵極結(jié)構(gòu)的阻擋層的HEMT的第III實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施例圖2所示為一根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的HEMT 20實(shí)施例。它包括一可由不同材料如藍(lán)寶石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)或硅(Si)制成之基片22。較佳的基片為4H多型的碳化硅。其它亦可使用的碳化硅多型包括3C、6H及15R多型。
碳化硅與III族氮化物之晶體晶格匹配較藍(lán)寶石接近得多，故而形成較高品質(zhì)之III族氮化物薄膜。碳化硅之熱導(dǎo)性亦很高，故在碳化硅上的III族氮化物器件的總輸出功率未受該基片的熱量散失限制(以一些在藍(lán)寶石形成的器件情形可能就如此)。另外，碳化硅基片可有效地用于器件絕緣和降低寄生電容器件，使之可做為商用器件。North Corolina Durham的Cree Research，Inc.有提供SiC基片，而其制造方法則在科學(xué)文獻(xiàn)及美國(guó)專利號(hào)Re.34,861；4,946,547及5,200,022中揭示。
新的HEMT 20可采用多種不同材料制造，但較佳的是用III族氮化物基材料制造。III族氮化物是指在氮和周期表III族元素通常是鋁(Al)、鎵(Ga)和銦(In)之間所形成的半導(dǎo)體化合物。所述術(shù)語(yǔ)亦指如AlGaN和AlInGaN的III元化合物及第III元化合物。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，纖維鋅礦III族氮化物里自發(fā)的和壓電極化比常規(guī)的III-V族和II-VI族的半導(dǎo)體化合物大十倍。
基片22上可包括成核層24以降低基片22和HEMT 20里下一層之間的晶格失配。成核層24之厚度應(yīng)該約為1000埃()，雖然其他的厚度也可采用。成核層可由不同的半導(dǎo)體材料制作而其中一適合材料為AlzGa1-zN(0≤z≤1)，就是說(shuō)較佳的是AlN(z＝1的AlzGa1-zN)。
一成核層24上有一GaN層26，其與基片22相對(duì)。GaN層的厚度應(yīng)大約在0至5微米的范圍里，雖然別的厚度也可用。HEMT 20的一較佳實(shí)施例中，GaN層26的厚度是2微米。另外，GaN層26也可以AlwGa1-wN(0≤w≤1)構(gòu)成。
GaN層26上包括一AlyGa1-yN(y＝1或y≈1)層28，其與成核層24相對(duì)。層28的厚度應(yīng)少于50，但在不同的配置中可用其它厚度。較佳的厚度大約為20。層28(AlyGa1-yN而y＝1)可由多層單層AlN構(gòu)成，每一單層厚度大約是5至20。例如，由每一5厚度的4單層構(gòu)成的層28的厚度為20。
AlyGa1-yN層28上包括一AlxGa1-xN阻擋層30，其與GaN層26相對(duì)。層30較佳的組合物為0≤x≤0.5，雖然組合物的x可在0和1之間變化。層30的厚度范圍應(yīng)約100至1000，雖然其它的厚度也可用。層30的厚度是取決于層里鋁的成分，鋁的成分越高，層30就可越薄。一HEMT 20實(shí)施例中，層30的厚度大約是300和其組合物為AlxGa1-xN(x≈0.33)。如果阻擋層太薄(大約少于100)，層30對(duì)HEMT20里的2DEG不產(chǎn)生有效的作用。
HEMT 20包括源極、漏極和柵極接點(diǎn)32、34和36。源極和漏極接點(diǎn)32和34可由不同的材料制造，包括但不限于鈦、鋁或鎳的合金。柵極接點(diǎn)36也可由不同的材料制造，包括但不限于鈦、鉑、鉻、鈦合金和鎢合金或硅化鉑。
一2DEG 38在AlyGa1-yN層28和GaN層26之間接合處形成。如上所述，AlN(y＝1的AlyGa1-yN)層28和GaN層26之間的2.4％晶格失配導(dǎo)致兩層之間界面上可能產(chǎn)生最大壓電電荷。AlN(y＝1的AlyGa1-yN)層28也減少層與層之間會(huì)限制2DEG遷移率的壓電散射。
通過(guò)在GaN層26上具有一AlN(y＝1的AlyGa1-yN)層28，使HEMT的2DEG 38的遷移率增加。通過(guò)AlN(y＝1的AlyGa1-yN)層28上具有一較厚的AlxGa1-xN層30，HEMT20就不會(huì)有高柵漏，這會(huì)在僅有AlN(y＝1的AlyGa1-yN)層28時(shí)發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明，一HEMT 20具有一厚度為20的AlyGa1-yN層(y＝1)，其上有厚度為200的AlxGa1-xN層(x＝0.25)，其2DEG密度為7.45×1012cm2，其遷移率為2195cm2/VS。一HEMT 20具有厚度為20的AlyGa1-yN層(y＝1)，其上有厚度為230的AlxGa1-xN層(x＝0.33)，其2DEG密度為1.10×1013cm2，其遷移率為2082cm2/VS。2DEG的片密度隨AlxGa1-xN阻擋層的鋁的成分增加而增加而增加。
圖3所示為圖2中HEMT 20的能帶圖40，其取自點(diǎn)42，垂直經(jīng)過(guò)AlxGa1-yN阻擋層30、AlyGa1-yN層28、2DEG 38和GaN層26。每一層26、28和30各有一非零總極化P1、P2和P3，它們指向同一方向。AlyGa1-yN層28里的總極化強(qiáng)度比周圍的層26和30高因?yàn)樗匿X含量增高。這種極化強(qiáng)度的梯度導(dǎo)致在三層之間界面A和B上產(chǎn)生片電荷的極化。一正極化片電荷在GaN層26和AlyGa1-yN層28之間的界面A上。一負(fù)極化片電荷位于AlxGa1-xN層30和AlyGa1-yN層28之間的界面。在AlyGa1-yN層28里有一由此產(chǎn)生的非零的電場(chǎng)。結(jié)果，AlxGa1-xN阻擋層30與AlyGa1-yN層28在界面B的導(dǎo)帶邊緣則設(shè)置在GaN層26的導(dǎo)帶邊緣上。中層28較薄，幾乎可透過(guò)電子，縱使在層與層之間導(dǎo)帶不連續(xù)部分較大。因此，電子由頂層傳輸?shù)降讓雍驮趯?6與28之間的界面A形成一2DEG溝道。通過(guò)改變各層中的組份在同一半導(dǎo)體材料層之間可以達(dá)到這種交錯(cuò)的能帶隙。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明制作的HEMT 50。另一實(shí)施例，其化由III族氮化物半導(dǎo)體材料構(gòu)成。使一不是故意地?fù)诫s或半絕緣的GaN緩沖層52在藍(lán)寶石基片54上形成。使一比較薄(≈1納米)的AlN層56在GaN緩沖層52上面形成，隨后以硅摻雜的GaN層58蓋著。AlN層56的表面是由GaN 60為封端，因此，所有層里自然極化均指向基片54。另外，各層里壓電極化以與自然極化相同的方向指向。自然極化和壓電極化的強(qiáng)度隨各層里鋁的含量增加而增加，AlN層56的鋁含量最高和總極化強(qiáng)度最高。圖3中所示的交錯(cuò)的能帶隙調(diào)整可在HEMT的層與層之間用在AlN層和GaN層之間的界面上形成的2DEG 59來(lái)達(dá)到。HEMT 50也包括源極、漏極和柵極接點(diǎn)62、64和66。
本發(fā)明的HEMT構(gòu)件可用所有III族氮化物及其與磷、砷和銻的合金來(lái)制作。層的順序應(yīng)是極化的梯度使十分薄的中層里具有強(qiáng)的電場(chǎng)。HEMT可用不同的方法制作，其包括但不限于有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、分子束外延(MBE)或氣相外延(VPE)。AlxGa1-xN阻擋層30和AlyGa1-yN層28能在氫、氮或III氨的載體氣體中生長(zhǎng)。圖5所示為具有AlxGa1-xN阻擋層78和AlyGa1-yN層III79的HEMT 70，其類似圖2里HEMT 20的相同層30和28。然而，在這實(shí)施例中，阻擋層78是以數(shù)字方式制作而獲得所要求的鋁和鎵含量。阻擋層78可具有每一組4層的多層組，其中一層是AlN層75和三層是GaN層76a-c。一阻擋層72具有四層組，四層為Al層75和十二層為GaN層76a-c。這使全部阻擋層的鋁含量為25％和氮化鎵為75％。同樣，具有3層的每一層組，其中一層鋁和兩層砷化鎵，鋁含量則為33％和氮化鎵為67％。
在利用所述方法制作阻擋層72中，不同氣體的流率不需細(xì)致地調(diào)整以達(dá)到所要求鋁和氮化鎵的含量。這種方法也使一阻擋層72具有較準(zhǔn)確的材料含量和使整個(gè)阻擋層72的材料含量均是一致的。阻擋層72可用氮化鎵或氮化鋁層作封端。這種方法也可用作制造其它HEMT層。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的HEMT 80的另一實(shí)施例。它具有基片82、氮化鎵緩沖層84、AlyGa1-yN(x＝1或x≈1)層86、2DEG 88、源極接點(diǎn)90、漏極接點(diǎn)92和柵極接點(diǎn)94，其全部與圖2中所示的HEMT 20相似。然而，本實(shí)施例中，阻擋層96由氮化鎵(AlxGa1-xN，x＝0)。阻擋層96可以是N型，以均勻或摻雜模式。采用這種的組合物，可制作厚度(500-1000)的阻擋層96，其能做成凹的柵極結(jié)構(gòu)。在一標(biāo)準(zhǔn)平面HEMT結(jié)構(gòu)中，柵極、漏極和源極接點(diǎn)的電阻均相同。把阻擋層96做成較厚，則每一接點(diǎn)的電阻減小。然而，最好柵極接點(diǎn)94的電阻增大而源極和漏極接點(diǎn)90和92的電阻保持低值。厚的阻擋層96可被蝕刻使柵極接點(diǎn)94處較薄。這樣就可增加?xùn)艠O接點(diǎn)94的電阻同時(shí)保持源極和漏極接點(diǎn)90和92的電阻最小。
雖然業(yè)已參照一些較佳的構(gòu)型對(duì)本發(fā)明作了較詳細(xì)地?cái)⑹?，但也可能有其他一些改型。HEMT的其他層也可以采用數(shù)字成層方式制作。因此，所附的權(quán)利要求的精神及范圍不應(yīng)當(dāng)限于本說(shuō)明其中所述的一些較佳的構(gòu)型。
權(quán)利要求
1.一種高電子遷移率晶體管(HEMT)(20)，其包括一GaN緩沖層(26)；一AlyGa1-yN層(28)，其在所述GaN緩沖層(26)上；一AlxGa1-xN阻擋層(30)，其在所述AlyGa1-yN層(28)上，并與所述的GaN緩沖層(26)相對(duì)，所述AlyGa1-yN層(28)的Al含量比所述AlxGa1-xN阻擋層(30)的鋁含量高；和一2DEG(38)，其在所述GaN緩沖層(26)和所述AlyGa1-yN層(28)之間的界面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述AlyGa1-yN層(28)包括AlyGa1-yN(y＝1或大約相等1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述AlxGa1-xN阻擋層(30)包括AlxGa1-xN(0≤x≤0.5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于HEMT還包括在所述AlxGa1-xN阻擋層(30)上的各自的源極、漏極和柵極接點(diǎn)(32、34和36)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括一基片(22)，其靠近所述緩沖層(26)并與所述的AlyGa1-yN層(28)相對(duì)，所述基片(22)由藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵和硅組成的組中的一種材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括一在所述GaN緩沖層(26)和所述基片(22)之間成核層(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的HEMT，其特征在于所述源極和漏極接點(diǎn)(32、34和36)由鈦、鋁和鎳組成的組中的一種合金構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的HEMT，其特征在于所述柵極(36)由鈦、鉑、鉻、鈦合金、鎢合金和硅化鉑組成的組中的一種材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述GaN緩沖層(26)的厚度大約少于5微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述AlyGa1-yN層(28)的厚度大約少于50。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述AlxGa1-xN阻擋層(30)的厚度大約為100至1000。
12.根據(jù)權(quán)利要求4的HEMT，其特征在于所述柵極接點(diǎn)(36)的電阻比源極和漏極接點(diǎn)(32和34)的電阻大。
13.根據(jù)權(quán)利要求4的HEMT，其特征在于所述的阻擋層(26)在所述柵極接點(diǎn)(36)下較薄。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的HEMT，其特征在于所述AlxGa1-xN阻擋層(30)和AlyGa1-yN層(28)以數(shù)字方式制作。
15.一種III族氮化物基高電子遷移率電晶體(HEMT)(10)，其包括一半導(dǎo)體緩沖層(26)；一所述緩沖層(26)上的高極化半導(dǎo)體層(28)；一所述高極化半導(dǎo)體層(28)上的半導(dǎo)體阻擋層(30)，以致于所述高極化層(28)被夾在緩沖層和阻擋層(26、30)之間，所述每一層的非零總極化指向同一方向，在所述高極化層(28)中的所述極化強(qiáng)度值比所述緩沖層和阻擋層(26、30)的極化強(qiáng)度高和在一二維電子氣(38)，其在所述緩沖層(26)和所述高極化層(28)之間的界面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括各自與所述阻擋層(30)連接的源極、漏極和柵極接點(diǎn)(32、34和36)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括基片(22)，其靠近所述緩沖層(26)，與所述高極化層(28)相對(duì)，所述基片(22)由藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵和硅組成的組中的一種材料構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括一成核層(24)，其在所述緩沖層(26)和所述基片(22)之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述緩沖層(26)由氮化鎵構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述緩沖層(26)的厚度少于5微米。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述高極化半導(dǎo)體層(28)由AlyGa1-yN(y＝1或大約等于1)構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述高極化層(28)的厚度少于50。
23.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述阻擋層(30)由AlxGa1-xN(0≤x≤0.5)構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求15的HEMT，其特征在于所述阻擋層(30)的厚度為100至1000。
25.一高電子遷移率晶體管區(qū)(HEMT)(10)，其包括一III族氮化物半導(dǎo)體材料的底層(26)；一在所述底層(26)上的III族氮化物半導(dǎo)體材料的中層(28)；一在所述中層(28)上的III族氮化物半導(dǎo)體材料的頂層(30)，其與底層(26)相對(duì)，所述中層(28)的III族半導(dǎo)體材料的含量比所述底層和頂層(26、30)高和一2DEG(38)，其在所述中和底層(28、26)之間的界面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括各自與所述頂層(30)接觸的源極、漏極和柵極接點(diǎn)(32、34、36)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括一基片(22)，其靠近所述底層(26)與所述中層相對(duì)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMRT，其特征在于HEMT進(jìn)一步包括一成核層(24)，其在所述底層(26)和所述基片(22)之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于所述底層(26)由氮化鎵構(gòu)成和它的III厚度少于5微米。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于所述中層(28)由AlyGa1-yN(y＝1或大約相等1)構(gòu)成及其厚度少于50。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于所述頂層(30)由AlxGa1-xN(0≤x≤0.5)構(gòu)成及其厚度為100至1000。
32.根據(jù)權(quán)利要求26的HEMT，其特征在于所述柵極接點(diǎn)(36)下的電阻比源極和漏極接點(diǎn)(32、34)下的電阻大。
33.根據(jù)權(quán)利要求26的HEMT，其特征在于所述頂層(30)在所述柵極接點(diǎn)(36)下的厚度較薄。
34.根據(jù)權(quán)利要求25的HEMT，其特征在于所述中和頂層(28、30)均以數(shù)字方式制造。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種高頻性能得以提高的III族氮化物基礎(chǔ)高電子遷移率晶體管(HEMT)(10)。HEMT(10)的一實(shí)施例包括一氮化鎵緩沖層(26)，而在氮化鎵緩沖層(26)上具有一Al
文檔編號(hào)H01L29/20GK1596477SQ02814095
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日
發(fā)明者I·P·斯莫奇克瓦, W·瓦魯基維茨, P·查瓦卡爾, 吳益逢, S·克勒, U·米施拉 申請(qǐng)人:美商克立股份有限公司, 美國(guó)加利福尼亞大學(xué)董事會(huì)