本公开涉及微电子器件,并且更具体地涉及具有隐埋p型层的氮化镓高电子迁移率晶体管。本公开还涉及一种制造微电子器件的方法,更具体地涉及一种制造具有隐埋p型层的氮化镓高电子迁移率晶体管的方法。
背景技术:
1、基于iii族氮化物的高电子迁移率晶体管(hemt)是高功率射频(rf)应用以及低频高功率切换应用的非常有前景的候选,因为iii族氮化物的材料特性,例如gan及其合金可实现高电压和高电流,以及高射频增益和射频应用的线性度。典型的iii族氮化物hemt依赖于二维电子气(2deg)的形成,其形成在较高带隙iii族氮化物(例如,algan)阻挡层与较低带隙iii族氮化物材料(例如,gan)缓冲层之间的界面处,其中带隙材料越小具有越高的电子亲和势。2deg是较小带隙材料中的累积层,并且可以包含高电子浓度和高电子迁移率。
2、这些晶体管器件中的一个重要问题是缓冲层的设计。许多设计目前使用深能级杂质,如铁(fe)或碳(c),以最大限度地减少在高漏极电压条件下通过缓冲层的漏电流。然而,fe和c都会导致漏极滞后(drain lag)效应,即当漏极电压从高值变为低值时,漏极电流缓慢恢复。这对于电源和rf应用都是非常不期望的,因为其导致较低的切换电流、较低的效率和其他问题。在电信应用中,这种漏极滞后效应可导致失真并使预失真校正方案复杂化。通过使用不含fe或c的高纯度缓冲层可以消除漏极滞后效应。然而,这些器件通过缓冲层具有高漏电流,这也是不可接受的。
3、由于在高电压和电流下这些器件中存在的高电场,电荷俘获可导致性能降低。重叠栅极结构或场板已被用于修改电场并提高iii族氮化物hemt的性能。
4、因此,需要一种替代解决方案来解决iii族氮化物hemt中的滞后效应并提高此类器件的性能。
技术实现思路
1、根据本发明的一个方面,晶体管器件使用隐埋p型层以能够使用更高纯度的缓冲层,从而减少漏极滞后效应,同时减少漏电流。在某些实施方式中,晶体管器件是iii族氮化物hemt,其包括基板上的iii族氮化物缓冲层和iii族氮化物缓冲层上的iii族氮化物阻挡层。iii族氮化物(例如,algan)阻挡层比iii族氮化物(例如,gan)缓冲层具有更高的带隙。源极、栅极和漏极触点电连接至iii族氮化物阻挡层。p区设置在所述iii族氮化物阻挡层下方。
2、在某些实施方式中,晶体管器件是iii族氮化物hemt,其包括基板上的iii族氮化物缓冲层和iii族氮化物缓冲层上的iii族氮化物阻挡层。iii族氮化物(例如,algan)阻挡层比iii族氮化物(例如,gan)缓冲层具有更高的带隙。源极、栅极和漏极触点电连接至iii族氮化物阻挡层。晶体管还包括电连接至所述p区的触板(contact pad)。
3、在某些实施方式中,晶体管器件是iii族氮化物hemt,其包括基板上的iii族氮化物缓冲层和iii族氮化物缓冲层上的iii族氮化物阻挡层。iii族氮化物(例如,algan)阻挡层比iii族氮化物(例如,gan)缓冲层具有更高的带隙。源极、栅极和漏极触点电连接至iii族氮化物阻挡层。栅极电连接至p区。
4、在某些实施方式中,p区在阻挡层下方的基板中和/或基板上。
5、在某些实施方式中,p区是注入的。
6、在某些实施方式中,p区在外延层中。
7、在某些实施方式中,p区包含多个p区。
8、在某些实施方式中,p区具有单独的触点。
9、在某些实施方式中,p区电连接至源极。
10、在某些实施方式中,p区电连接至栅极。
11、在某些实施方式中,hemt包括场板,
12、在某些实施方式中,场板电连接至源极。
13、在某些实施方式中,场板和p区连接至源极。
14、在某些实施方式中,晶体管可以包括将触板电连接至p区的连接部。
15、在某些实施方式中,触板配置为接收以下中的至少一种:偏压和信号。
16、在某些实施方式中,晶体管可以包括将栅极电连接至所述p区的连接部。
17、本发明的一般方面包括制造上文描述的晶体管器件的方法。
18、考虑以下详细描述、附图和权利要求,本公开的附加特征、优点和方面可以被阐明或显而易见。此外,应当理解,本公开的前述概述和以下详细描述都是示例性的并且
19、旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
1.一种装置,包括:
2.根据权利要求1所述的装置,还包括电连接至所述p区的p型材料触点,
3.根据权利要求1所述的装置,还包括场板,
4.根据权利要求1所述的装置,还包括触点,所述触点电连接至所述p区,
5.根据权利要求1所述的装置,还包括在所述基板上的成核层,其中,所述iii族氮化物缓冲层在所述成核层上,
6.根据权利要求5所述的装置,还包括在所述成核层与所述iii族氮化物缓冲层之间的中间层,其中所述p区被结构化并且被布置为降低漏极滞后效应;并且
7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述p区的长度小于所述基板的整个长度。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述p区包括注入到所述基板中的铝。
9.根据权利要求1所述的装置,
10.一种制造器件的方法,包括:
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:
12.根据权利要求10所述的方法,还包括提供p型材料触点并且将所述p型材料触点电连接至所述p区,
13.根据权利要求10所述的方法,还包括在所述基板上提供成核层,其中,所述iii族氮化物缓冲层在所述成核层上,
14.根据权利要求10所述的方法,其中,将所述p区还设置在所述基板上,并且所述方法还包括将铝注入所述基板中以形成所述p区。
15.根据权利要求10所述的方法,
16.根据权利要求1所述的装置,其中,所述源极电连接至所述p区。
17.根据权利要求3所述的装置,其中,所述场板连接至所述源极。
18.根据权利要求10所述的方法,还包括将所述源极电连接至所述p区。
19.根据权利要求11所述的方法,还包括将所述场板连接至所述源极。
20.根据权利要求2所述的装置,还包括场板。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述场板连接至所述源极。
22.一种装置,包括:
23.根据权利要求22所述的装置,还包括
24.根据权利要求22所述的装置,其中:
25.根据权利要求22所述的装置,其中:
26.根据权利要求22所述的装置,其中,所述p区是注入的。
27.根据权利要求22所述的装置,其中,所述p区还在所述iii族氮化物阻挡层下方的所述基板上;并且其中所述触板布置在所述iii族氮化物阻挡层上。
28.根据权利要求22所述的装置,其中:
29.根据权利要求22所述的装置,其中,所述p区仅被布置在所述iii族氮化物阻挡层下方的所述基板中,
