CN103563060A - 切换元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能有效地抑制崩溃现象的切换元件。切换元件（1a）具备：电子运行层（12）、形成于电子运行层（12）的上表面并且带隙比电子运行层(12)大且与电子运行层(12)异质接合的电子供给层(13)、形成于电子供给层(13)的上表面并且带隙比电子供给层(13)小的再结合层(17)、至少一部分形成于电子运行层(12)的上表面的源电极（14）以及漏电极（15）、至少一部分形成于电子供给层（13）的上表面并且配置于上述源电极（14）和漏电极（15）之间的栅电极（16）。当切换元件（1a）在关断状态时，在再结合层（17），电子和空穴进行再结合。

Description

切换元件
技术领域
本发明涉及以HEMT（High Electron Mobility Transistor：高电子迁移率晶体管）等为代表的切换元件。
背景技术
近年，期待着将以GaN为代表的III-V族化合物半导体即氮化物半导体适用于切换元件。特别是，氮化物半导体，与硅等相比，带隙（bandgap）大3.4eV左右，绝缘破坏电场高10倍，电子饱和速度大2.5倍等，具有功率器件中最优的特性。
具体来说，例如，提出了一种在蓝宝石等的基板上，设置了GaN／AlGaN的异质结构的切换元件的方案（例如，参照专利文献1）。在该切换元件中，通过出自GaN的结晶结构（纤锌矿型）的C轴方向上的非对称性的自发极化、基于出自AlGaN和GaN的晶格不匹配的压电效果的极化，生成并得到1×1013cm-2的二维电子气体（2DEG）。该切换元件通过控制该二维电子气体，来切换规定的电极之间的导通／非导通。
关于上述结构的切换元件，参照图6～图8进行具体地说明。图6是表示现有的切换元件的结构的剖视图。图7是表示图6所示的现有的切换元件的关断状态的剖视图。图8是表示图6所示的现有的切换元件的接通状态的剖视图。
如图6所示，切换元件100具备：基板101、在基板101的上表面形成的缓冲层102、由在缓冲层102的上表面形成的未掺杂的GaN构成的电子运行层103、由在电子运行层103的上表面形成的AlGaN构成的电子供给层104、在电子供给层104的上表面形成的源电极105、在电子供给层104的上表面形成的漏电极106、在电子供给层104的上表面形成且配置于源电极105和漏电极106之间的栅电极107。此外，该切换元件100为常开型。
切换元件100，即使栅电极107的电位与源电极105的电位（设为0V）相等，栅电极107打开，也变为在电子运行层103的与电子供给层104接合的界面产生二维电子气体108的状态（接通状态）。此时，若与源电极105的电位相比漏电极106的电位高（若为正的电位），则在漏电极106与源电极105之间，流过电流。
另一方面，切换元件100，当栅电极107的电位，比源电极105的电位（设为0V）低规定值以上时（为负电位时），变为在栅电极107的紧下方，在电子供给层104的与电子运行层103接合的界面不产生二维电子气体108的状态（关断状态）。在该状态下，在漏电极106与源电极105之间，不流过电流。
如图7所示，当切换元件100变为关断状态时，在栅电极107的紧下方形成空乏区109。此时，在功率器件用的切换元件100中，在漏电极106与源电极105之间产生高的电位差（例如，相当于电源电压数100V左右）。于是，在栅电极107附近的漏电极106侧产生高的电场，通过碰撞电离产生电子和空穴。然后，产生的电子110被俘获到起因于电子供给层104的表面（上面）的氮气缺陷的能级等。
当切换元件100从图7所示的关断状态转移至接通状时，如图8所示，在电子供给层104的表面上保持被俘获的电子110规定的时间（例如，数秒～数分这样的长时间）。该电子110，通过对二维电子气体108中的电子带来斥力（库仑力），阻挡流过漏电极106与以及源电极105之间的电流。这是被称为“崩溃现象”的现象，由于通过该现象，切换元件100的接通阻抗变大，高速切换变难，所以成为问题。
在专利文献2中提出了一种用于抑制该崩溃现象的结构的方案。关于该结构，参照图9进行说明。图9是表示现有的切换元件的结构的剖视图。
如图9所示，切换元件200具备：基板201、在基板201的上表面形成的缓冲层202、由在缓冲层202的上表面形成的未掺杂的GaN构成的电子运行层203、由在电子运行层203的上表面形成的AlGaN构成的电子供给层204、一部分在电子运行层203的上表面形成的源电极205、一部分在电子运行层203的上表面形成的漏电极206、在电子供给层204的上表面形成且配置于源电极205与漏电极206之间的栅电极207、在电子供给层204的上表面且在栅电极207与源电极205之间和栅电极207与漏电极206之间形成的钝化层211。
在该切换元件200中，通过将由氮化物构成的钝化层211设置在电子供给层204的上表面，来减少电子供给层204的表面（上表面）的氮气缺陷。另外，在该切换元件200中，通过将栅电极207做成至少伸出到漏电极206侧的结构（场电极结构），缓和在栅电极207附近的漏电极206侧产生的电场，并抑制上述的碰撞电离的发生。
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：特开2007-251144号公报；
专利文献2：特开2004-200248号公报。
发明内容
本发明所要解决的技术问题 
但是，作为即使采用了钝化层211，补偿的氮气缺陷的数目也仅限于1位数。另外，如功率器件用的切换元件那样，在施加数100V左右的高电压的情况下，仅采用场电极结构的栅电极207，要充分地抑制碰撞电离是困难的。因此，在图9所示的切换元件200中，用于不能充分地抑制崩溃现象，所以成为问题。具体来说，例如，当切换元件200从关断状态转移至接通状态时，由于从转移之后不久到数μ秒为止的时间内的接通阻抗变为初始状态的数倍，不能得到充分的改善，所以成为问题。
鉴于上述的问题点，本发明的目的在于，提供一种能有效抑制崩溃现象的切换元件。
用于解决技术问题的技术方案 
为了实现上述目的，本发明提供一种切换元件，其特征在于，具备：
第一半导体层；
第二半导体层，形成于所述第一半导体层的上表面，并且带隙比所述第一半导体层大且与该第一半导体层异质接合；
第三半导体层，形成于所述第二半导体层的上表面，并且带隙比所述第二半导体层小；
第一电极，至少一部分形成于所述第一半导体层的上表面；　
第二电极，至少一部分形成于所述第一半导体层的上表面；以及
控制电极，至少一部分形成于所述第二半导体层的上表面，且配置于所述第一电极以及所述第二电极之间，
根据所述控制电极的电位，将
通过在所述第一半导体层的与所述第二半导体层接合的界面产生的二维载流子气体，使所述第一电极和所述第二电极之间电连接的接通状态；和
通过至少在所述控制电极的紧下方，在所述界面不产生二维载流子气体，使所述第一电极和所述第二电极之间不电连接的关断状态
进行切换　
当为所述关断状态时，在所述第三半导体层，电子和空穴进行再结合。
进而，上述特征的切换元件，优选为，在所述控制电极和所述第一电极之间、所述控制电极和所述第二电极之间、的至少任一个中形成所述第三半导体层。
进而，上述特征的切换元件，优选为，在所述关断状态时，在所述第三半导体层，电子和空穴进行辐射再结合。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述第一半导体层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层的各个，由氮化物半导体构成，　
所述二维载流子气体是二维电子气体，　
所述第三半导体层包含铟。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述第三半导体层由InxAlyGa1-x-yN（0＜x≦1、0≦y≦1）构成。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述第三半导体层具备：
将铟的组成不同的至少二个氮化物半导体层周期性地层叠而形成的多重量子井结构。
进而，上述特征的切换元件，优选为，当在所述第二半导体层的上表面形成了由规定的氮化物半导体构成的层之后，通过将铟进行离字注入，形成所述第三半导体层。
进而，上述特征的切换元件，优选为，
还具备：
第四半导体层，形成于所述第三半导体层的上表面，并且带隙比所述第三半导体层大。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述第四半导体层由AlzGa1-zN（0≦z＜1）构成。
进而，上述特征的切换元件，优选为，还具备：
绝缘层，形成于所述第四半导体层的上表面，并且带隙比所述第四半导体层大。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述绝缘层由AlN或SiN构成。
进而，上述特征的切换元件，优选为，所述控制电极、所述第一电极以及所述第二电极的各个与所述第三半导体层和所述第四半导体层分离，并在其间形成所述绝缘层。
发明效果
根据上述特征的切换元件，通过设置第三半导体层，变成能抑制由碰撞电离产生的电荷（特别是，载流子）被俘获到第二半导体层的表面（上表面）的现象。即，变成能有效地抑制崩溃现象。
附图说明
图1是表示涉及本发明的第一实施方式的切换元件的结构例的剖视图。
图2是图1所示的切换元件为接通状态时的栅电极附近的能带图。
图3是图1所示的切换元件为关断状态时的栅电极附近的能带图。
图4是表示涉及本发明的第二实施方式的切换元件的结构例的剖视图。
图5是表示涉及本发明的第三实施方式的切换元件的结构例的剖视图。
图6是表示现有的切换元件的结构的剖视图。
图7是表示图6所示的现有的切换元件的关断状态的剖视图。
图8是表示图6所示的现有的切换元件的接通状态的剖视图。
图9是表示现有的切换元件的结构的剖视图。
具体实施方式
以下，关于涉及本发明的第一～第三实施方式的切换元件，参照附图进行说明。此外，以下说明的涉及第一～第三实施方式的切换元件的各个，只不过是本发明的一个实施方式，本发明并不限定于这些实施方式中。另外，作为涉及第一～第三实施方式的切换元件，在不矛盾的范围内将其一部分或全部进行组合并实施是可能的。
（第一实施方式）
最初，关于涉及本发明的第一实施方式的切换元件的结构例，参照图1进行说明。图1是表示涉及本发明的第一实施方式的切换元件的结构例的剖视图。
如图1所示，切换元件1a具备：基板10、在基板10的上表面形成的缓冲层11、在缓冲层11的上表面形成的电子运行层（第一半导体层）12、在电子运行层12的上表面形成的电子供给层（第二半导体层）13、至少一部分在电子运行层12的上表面形成的源电极（第一电极或第二电极）14、至少一部分在电子运行层12的上表面形成的漏电极（第一电极或第二电极）15、至少一部分在电子供给层13的上表面形成且配置于源电极14与漏电极15之间的栅电极（控制电极）16、在电子供给层13的上表面且在栅电极16与源电极14之间和栅电极16与漏电极15之间形成的再结合层（第三半导体层）17、在再结合层的上表面形成的包层（第四半导体层）18、在包层18的上表面形成的钝化层（绝缘层）19。此外，该切换元件为常开型。
基板10，例如，由硅或碳化硅（SiC）、蓝宝石等构成。缓冲层11，例如，由AlaGa1-aN（0≦a≦1。即，可包含a＝1的情况下的AlN、a＝0的情况下的GaN）的单层或层叠结构（各层的a的值可不同）构成。在后述的切换元件1a正常工作的范围内，适用什么样的基板10和缓冲层11都可以。
电子运行层12，例如，由厚度为1μm以上5μm以下的未掺杂的GaN构成。电子供给层13，例如，由厚度为10nm以上100nm以下的AlbGa1-bN（0＜b＜1）。另外，电子供给层13的带隙，比电子运行层12的带隙大，电子运行层12和电子供给层13异质接合。由此，在电子运行层12的与电子供给层13连接的界面，可产生二维电子气体20。在本实施方式的切换元件1a中，该二维电子气体20变为沟道。
源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个，由Ti、Al、Cu、Au、Pt、W、Ta、Ru、Ir、Pd等的金属元素、由这些金属元素的至少2个构成的合金，或者由包含这些金属元素的至少一个的氮化物等构成。但是，源电极14和漏电极15，对电子运行层12进行欧姆接合，栅电极16，对电子供给层13进行肖特基接合。此外，源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个，既可以由单层构成，也可以由层叠结构（各层的组成可不同）构成。
另外，源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个，一部分变为伸出到钝化层19上的场电极结构。源电极14分别伸出到栅电极15侧和其相反侧，漏电极15分别伸出到栅电极15侧和其相反侧，栅电极16分别伸出到源电极14侧和漏电极15侧。
再结合层17，例如，由厚度为1nm以上20nm以下的IncAldGa1-c-dN（0＜c≦1、0≦d≦1。即，可包含c＝1，d＝0的情况下的In、c≠1，d＝0的情况下的IncGa1-cN）构成。另外，再结合层17的带隙，比电子供给层13的带隙小。
包层18，例如，由厚度为5nm以上30nm以下的AleGa1-eN（0≦e＜1。即，可包含e＝0的情况下的GaN）构成。另外，包层18的带隙，比再结合层17的带隙大。进而，电子供给层13、再结合层17以及包层18形成与发光二极管相同的双异质结构。
钝化层19，例如，由厚度为50nm以上250nm以下的AlN、SiN构成。钝化层19的带隙，比包层18的带隙大。此外，在钝化层19中，虽然也能适用氧化物、氮氧化物等，但优选为适用上述的AlN、SiN等的氮化物。这是因为，在将切换元件1a用于功率器件中的情况下，通过产生如上述那样的数100V的电位差，抑制电子运行层12被电化学地氧化（例如，参照Appl. Phys. Lett. 96，233509，（2010））。
切换元件1a，根据栅电极16的电位，被切换为接通状态和关断状态。以下，参照图2和图3，关于切换元件1a的接通状态和关断状态分别进行说明。图2是当图1所示的切换元件为接通状态时的栅电极附近的能带图。图3是当图1所示的切换元件为关断状态时的栅电极附近的能带图。此外，图2和图3的左侧相当于图1的上侧，图2和图3的右侧相当于图1的下侧。另外，图2和图3是表示栅电极16的附近的能带图的图。
图2是例示出通过栅电极16的电位与源电极14的电位（设为0V）变为相等，切换元件1a变为接通状态的情况的图。如图2所示，当切换元件1a变为接通状态时，栅电极16的紧下方的、电子运行层12的与电子供给层13接合的界面的、导带（conduction band）的底的能量能级Ec变为比费米能级Ef低。为此，通过产生于该界面上的二维电子气体20，使源电极14与漏电极15之间电连接。
另一方面，图3是例示出通过栅电极16的电位比源电极14的电位（设为0V）低规定值以上（设为作为负电位的-10V），切换元件1a变为关断状态的情况的图。如图3所示，当切换元件1a变为关断状态时，栅电极16的紧下方的、电子运行层12的与电子供给层13接合的界面的、导带的底的能量能级Ec变为比费米能级Ef高。为此，至少在栅电极16的紧下方的该界面，不产生二维电子气体20。因此，源电极14与漏电极15之间变为不能电连接。
当切换元件1a变为关断状态时，在漏电极15与源电极14之间产生高的电位差（例如，数100V左右）。于是，栅电极16附近的漏电极15侧产生高的电场，由碰撞电离可产生电子21和空穴22。如上所述，即使有时设置钝化层19，有时将栅电极16等做成场电极结构，也难以抑制基于碰撞电离的电子21和空穴22的产生。
但是，在本实施方式的切换元件1a中，由碰撞电离产生的电子和空穴被集中到再结合层17。为此，将由碰撞电离产生的电子俘获到起因于电子供给层13的表面（上表面）的氮气缺陷的能级D等中的可能性，大幅下降。另外，集中于再结合层17的电子21和空穴22通过再结合被消耗。为此，在再结合层17中，能高效且继续地集中电子21和空穴22。
如上所述，在本实施方式的切换元件1a中，通过设置再结合层17，变为能抑制由碰撞电离产生的电荷（特别是载流子，本例中为电子）被俘获到电子供给层13的表面（上表面）现象。因此，变为能有效地抑制崩溃现象。
优选为，再结合层17是将集中的电子21和空穴22可辐射再结合的层。在将电子21和空穴22辐射再结合的情况下，由于通过再结合产生的能量变为光等而辐射到外部，与通过非辐射再结合变为热等的情况相比，变为能抑制切换元件1a的特性恶化。
另外，包含铟的氮化物具有在In-N结合附近集中空穴的性质，可使电子和空穴高效地辐射再结合。为此，通过包含铟的氮化物半导体构成再结合层17，变为能有效地抑制切换元件1a的特性恶化。
此外，例如通过适用MOCVD（Metal Organic Chemical Vapor Deposition：金属有机物化学气相沉淀）、MBE（Molecular Beam Epitaxy：分子束外延）等的各种方法，能形成缓冲层11、电子运行层12、电子供给层13、再结合层17、包层18。
（第二实施方式）
接下来，关于涉及本发明的第二实施方式的切换元件的结构例，参照图4进行说明。图4是表示涉及本发明的第二实施方式的切换元件的结构例的剖视图。此外，在图4中，在与图1所示的涉及第一实施方式的切换元件1a成为相同的部分，标记相同的符号。进一步，下面，关于涉及第二实施方式的切换元件1b，以与涉及第一实施方式的切换元件1a不同的部分为中心进行说明，关于成为相同的部分，作为适当地参考涉及第一实施方式的切换元件1a的说明而省略说明。
如图4所示，切换元件1b具备：基板10、缓冲层11、电子运行层12、电子供给层13、源电极14、漏电极15、栅电极16、再结合层17b、包层18b、钝化层19b。
但是，在本实施方式的切换元件1b中，再结合层17b和包层18b，从源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个分离，并在其间形成钝化层19b。此外，除了该点，本实施方式的切换元件1b与图1所示的第一实施方式的切换元件1a是相同的。
如上所述，在本实施方式的切换元件1b中，在带隙比较小且绝缘性弱的再结合层17b与源电极14、漏电极15以及栅电极16之间，形成由绝缘体构成的钝化层19b。为此，变为能抑制经由再结合层17b，在源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个之间电流泄漏。
（第三实施方式）
接下来，关于涉及本发明的第三实施方式的切换元件的结构例，参照图5进行说明。图5是表示涉及本发明的第三实施方式的切换元件的结构例的剖视图。此外，在图5中，在与图1所示的涉及第一实施方式的切换元件1a成为相同的部分上，标记相同的符号。进一步，下面，关于涉及第三实施方式的切换元件1c，以与涉及第一实施方式的切换元件1a不同的部分为中心进行说明，关于成为相同的部分，作为适当地参考涉及第一实施方式的切换元件1a的说明而省略说明。
如图5所示，切换元件1c具备：基板10、缓冲层11、电子运行层12、电子供给层13、源电极14、漏电极15、栅电极16、再结合层17c、包层18c、钝化层19c。此外，关于在第三实施方式的切换元件1c中，再结合层17c和包层18c，从源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个分离，并在其间形成钝化层19c的结构，与涉及第二实施方式的切换元件1b相同。为此，关于该结构，作为参考涉及第二实施方式的切换元件1b的说明，而省略说明。
在本实施方式的切换元件1c中，再结合层17c具备多重量子井结构。该多重量子井结构是周期性地（交替）层叠了铟的组成较小且带隙较大的障壁层和铟的组成较大且带隙较小的井层的结构。在多重量子井结构中，通过电子和空穴被二维地关在井层内，并且取得电子和空穴的能量变为离散（形成子带），高效地进行电子和空穴的再结合。另外，在电子和空穴进行辐射再结合时，使辐射的光等的波长一致。
如上所述，在本实施方式的切换元件1c中，再结合层17c具备多重量子井结构。为此，使电子和空穴高效地再结合，进而变为能有效地向再结合层17c集中电子和空穴。因此，变为能有效地抑制崩溃现象。
此外，在再结合层17c中，当将井层的厚度做成1nm以上5nm以下，将障壁层的厚度做成3nm以上30nm以下时，由于能有效地提高电子和空穴的再结合的效率，所以优选。
另外，虽然例示出关于再结合层17c和包层18c从源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个分离，并在其间形成钝化层19c的结构（即，涉及第二实施方式的切换元件1b的结构）的切换元件1c，但该切换元件1c即使为再结合层17c和包层18c与源电极14、漏电极15以及栅电极16的各个接触的结构（即，涉及第一实施方式的切换元件1a的结构）也可。
此外，在涉及第一～第三实施方式的切换元件1a～1c中，当在电子供给层13的上表面形成了构成包层18、18b、18c的氮化物半导体之后，通过将铟进行离子注入到该氮化物半导体的方法，形成再结合层17、17b、17c（特别是，17、17b）也可。如果是该方法，则能容易地形成再结合层17、17b、17c。
另外，在再结合层17、17b、17c形成于电子供给层13的上表面的限度内，并不限于上述的图1或图4、图5所示的地方，而形成于什么样的地方也可。但是，从有效地抑制崩溃现象的观点来看，优选为，形成于流过电流的路线上。即，优选为，在栅电极16以及源电极14之间、栅电极16以及漏电极15之间、的至少任一个（特别是，后者），形成再结合层17。
另外，作为本发明的实施方式，虽然例示出常开型的切换元件1a～1c，但本发明也能适用于常闭型的切换元件中。另外，作为本发明的实施方式，虽然例示出载流子（二维载流子气体）为电子（二维电子气体）的切换元件1a～1c，但本发明也能适用于载流子（二维载流子气体）为空穴（二维空穴气体、2DHG）的切换元件中。
工业实用性
本发明，能利用于切换元件，特别是，当利用适用于功率器件的切换元件时，是适宜的。
附图标记 
1a～1c：切换元件
10：基板　
11：缓冲层　
12：电子运行层　
13：电子供给层　
14：源电极　
15：漏电极　
16：栅电极　
17、17b、17c：再结合层　
18、18b、18c：包层　
19、19b、19c：钝化层　
20：二维电子气体　
21：电子　
22：空穴。

Claims (12)

1.一种切换元件，其特征在于，
具备：
第一半导体层；
第二半导体层，形成于所述第一半导体层的上表面，并且带隙比所述第一半导体层大且与该第一半导体层异质接合；
第三半导体层，形成于所述第二半导体层的上表面，并且带隙比所述第二半导体层小；
第一电极，至少一部分形成于所述第一半导体层的上表面；　
第二电极，至少一部分形成于所述第一半导体层的上表面；以及
控制电极，至少一部分形成于所述第二半导体层的上表面，且配置于所述第一电极以及所述第二电极之间，　
根据所述控制电极的电位，将
通过在所述第一半导体层的与所述第二半导体层接合的界面产生的二维载流子气体，使所述第一电极和所述第二电极之间电连接的接通状态；和
通过至少在所述控制电极的紧下方，在所述界面不产生二维载流子气体，使所述第一电极和所述第二电极之间不电连接的关断状态
进行切换，　
当为所述关断状态时，在所述第三半导体层，电子和空穴进行再结合。
2.根据权利要求1所述的切换元件，其特征在于，
在所述控制电极和所述第一电极之间、所述控制电极和所述第二电极之际、的至少任一个中形成所述第三半导体层。
3.根据权利要求1或2所述的切换元件，其特征在于，
在所述关断状态时，在所述第三半导体层，电子和空穴进行辐射再结合。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的切换元件，其特征在于，
所述第一半导体层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层的各个，由氮化物半导体构成，　
所述二维载流子气体是二维电子气体，　
所述第三半导体层包含铟。
5.根据权利要求4所述的切换元件，其特征在于，
所述第三半导体层由InxAlyGa1-x-yN（0＜x≦1、0≦y≦1）构成。
6.根据权利要求4或5所述的切换元件，其特征在于，
所述第三半导体层具备：
将铟的组成不同的至少二个氮化物半导体层周期性地层叠而形成的多重量子井结构。
7.根据权利要求4～6的任一项所述的切换元件，其特征在于，
当在所述第二半导体层的上表面形成了由规定的氮化物半导体构成的层之后，通过将铟进行离字注入，形成所述第三半导体层。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的切换元件，其特征在于，
还具备：
第四半导体层，形成于所述第三半导体层的上表面，并且带隙比所述第三半导体层大。
9.根据权利要求8所述的切换元件，其特征在于，
所述第四半导体层由AlzGa1-zN（0≦z＜1）构成。
10.根据权利要求8或9所述的切换元件，其特征在于，
还具备：
绝缘层，形成于所述第四半导体层的上表面，并且带隙比所述第四半导体层大。
11.根据权利要求10所述的切换元件，其特征在于，
所述绝缘层由AlN或SiN构成。
12.根据权利要求10或11所述的切换元件，其特征在于，
所述控制电极、所述第一电极以及所述第二电极的各个与所述第三半导体层和所述第四半导体层分离，并在其间形成所述绝缘层。
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