CN117995835A - 半导体器件 - Google Patents

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CN117995835A CN202211332535.XA CN202211332535A CN117995835A CN 117995835 A CN117995835 A CN 117995835A CN 202211332535 A CN202211332535 A CN 202211332535A CN 117995835 A CN117995835 A CN 117995835A
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黄绍璋
李建兴
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Abstract

一种半导体器件,包含高电子迁移率晶体管,设置在环状主动组件区中,以及电阻器,设置在被环状主动组件区围绕的被动组件区中。高电子迁移率晶体管包含化合物半导体阻障层的第一部份,堆栈在化合物半导体信道层的第一部份上,以及源极电极、栅极电极和漏极电极,设置在化合物半导体阻障层的第一部份上。电阻器包含化合物半导体阻障层的第二部份,堆栈在化合物半导体信道层的第二部份上,以及输入端电极,设置在化合物半导体阻障层的第二部份上,且位于被动组件区的中心。

Description

半导体器件
【技术领域】
本公开是关于半导体器件,特别是关于整合高电子迁移率晶体管和电阻器的半导体器件。
【现有技术】
在半导体技术中,III-V族的化合物半导体可用于形成各种集成电路器件,例如:高功率场效晶体管、高频晶体管或高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor,HEMT)。HEMT是属于具有二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)的一种晶体管,其2DEG会邻近于能隙不同的两种材料之间的接合面(亦即,异质接合面)。由于HEMT并非使用掺杂区域作为晶体管的载子通道,而是使用2DEG作为晶体管的载子通道,因此相较于习知的金氧半场效晶体管(MOSFET),HEMT具有多种吸引人的特性,例如:高电子迁移率、以高频率传输信号的能力、高击穿电压和低导通电阻。
近年来,HEMT由于具有高击穿电压和低导通电阻而用于许多应用中,例如电池监测和管理系统、三相马达控制电路等。在这些应用中,需要对高压端电流进行准确的感测,例如使用电流感测电阻器,而电流感测电阻器通常是与HEMT分开的独立组件,其电连接到HEMT以形成电子电路。然而,与HEMT分开的独立电流感测电阻器会使得电子电路需要较大的占位面积,并且增加制造成本。
【发明内容】
有鉴于此,本公开提出一种半导体器件,其将电阻器整合在形成高电子迁移率晶体管的区域中,因此与高电子迁移率晶体管电连接的电阻器不会占据额外的面积,可以节省电子电路的布局面积。此外,本公开的实施例的电阻器为使用二维电子气(2DEG)的电阻器,相较于硅基电阻器,本公开的实施例的电阻器在感测电流时更为精确,且在电性上更为坚固耐用。同时,本公开的实施例的电阻器与高电子迁移率晶体管的制程可以整合在一起,在制造上相对简单。
根据本公开的一实施例,提供一种半导体器件,包括高电子迁移率晶体管以及电阻器。高电子迁移率晶体管设置在环状主动组件区中,电阻器设置在被环状主动组件区围绕的被动组件区中。高电子迁移率晶体管包括化合物半导体阻障层的第一部份堆栈在化合物半导体信道层的第一部份上,以及源极电极、栅极电极和漏极电极设置在化合物半导体阻障层的第一部份上。电阻器包括化合物半导体阻障层的第二部份堆栈在化合物半导体信道层的第二部份上,以及输入端电极设置在化合物半导体阻障层的第二部份上,且位于被动组件区的中心。
为了让本公开的特征明显易懂,下文特举出实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
【附图说明】
为了使下文更容易被理解,在阅读本公开时可同时参考图式及其详细文字说明。通过本文中的具体实施例并参考相对应的图式,俾以详细解说本公开的具体实施例,并用以阐述本公开的具体实施例的作用原理。此外,为了清楚起见,图式中的各特征可能未按照实际的比例绘制,因此某些图式中的部分特征的尺寸可能被刻意放大或缩小。
图1是根据本公开一实施例所绘示的半导体器件的俯视示意图。
图2是根据本公开的一些实施例所绘示的半导体器件的电路图。
图3是根据本公开一实施例所绘示的沿着图1的剖面切线A-A’的半导体器件的剖面示意图。
图4是根据本公开另一实施例所绘示的半导体器件的俯视示意图。
图5是根据本公开另一实施例所绘示的沿着图4的剖面切线B-B’的半导体器件的剖面示意图。
图6是根据本公开又另一实施例所绘示的半导体器件的俯视示意图。
图7是根据本公开又另一实施例所绘示的沿着图6的剖面切线C-C’的半导体器件的剖面示意图。
图8是根据本公开再另一实施例所绘示的半导体器件的俯视示意图。
图9是根据本公开再另一实施例所绘示的沿着图8的剖面切线D-D’的半导体器件的剖面示意图。
【具体实施方式】
本公开提供了数个不同的实施例,可用于实现本公开的不同特征。为简化说明起见,本公开也同时描述了特定构件与布置的范例。提供这些实施例的目的仅在于示意,而非予以任何限制。举例而言,下文中针对「第一特征形成在第二特征上或上方」的叙述,其可以是指「第一特征与第二特征直接接触」,也可以是指「第一特征与第二特征间另存在有其他特征」,致使第一特征与第二特征并不直接接触。此外,本公开中的各种实施例可能使用重复的参考符号和/或文字注记。使用这些重复的参考符号与注记是为了使叙述更简洁和明确,而非用以指示不同的实施例及/或配置之间的关联性。
另外,针对本公开中所提及的空间相关的叙述词汇,例如:「在...之下」,「低」,「下」,「上方」,「之上」,「上」,「顶」,「底」和类似词汇时,为便于叙述,其用法均在于描述图式中一个组件或特征与另一个(或多个)组件或特征的相对关系。除了图式中所显示的摆向外,这些空间相关词汇也用来描述半导体器件在使用中以及操作时的可能摆向。随着半导体器件的摆向的不同(旋转90度或其它方位),用以描述其摆向的空间相关叙述亦应通过类似的方式予以解释。
虽然本公开使用第一、第二、第三等等用词,以叙述种种组件、部件、区域、层、及/或区块(section),但应了解此等组件、部件、区域、层、及/或区块不应被此等用词所限制。此等用词仅是用以区分某一组件、部件、区域、层、及/或区块与另一个组件、部件、区域、层、及/或区块,其本身并不意含及代表该组件有任何之前的序数,也不代表某一组件与另一组件的排列顺序、或是制造方法上的顺序。因此,在不背离本公开的具体实施例的范畴下,下列所讨论的第一组件、部件、区域、层、或区块亦可以第二组件、部件、区域、层、或区块之词称之。
本公开中所提及的「约」或「实质上」之用语通常表示在一给定值或范围的20%之内,较佳是10%之内,且更佳是5%之内,或3%之内,或2%之内,或1%之内,或0.5%之内。应注意的是,说明书中所提供的数量为大约的数量,亦即在没有特定说明「约」或「实质上」的情况下,仍可隐含「约」或「实质上」的含义。
本公开中所提及的「耦接」、「耦合」、「电连接」一词包含任何直接及间接的电气连接手段。举例而言,若文中描述第一部件耦接于第二部件,则代表第一部件可直接电气连接于第二部件,或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二部件。
在本公开中,「化合物半导体(compound semiconductor)」指包含至少一第三族(group III)元素与至少一第五族(group V)元素的化合物半导体。其中,第三族元素可以是硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)或铟(In),而第五族元素可以是氮(N)、磷(P)、砷(As)或锑(Sb)。进一步而言,「化合物半导体」可以是二元化合物半导体、三元化合物半导体或四元化合物半导体,包括:氮化镓(GaN)、磷化铟(InP)、砷化铝(AlAs)、砷化镓(GaAs)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟铝镓(InAlGaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝(AlN)、磷化镓铟(GaInP)、砷化铝镓(AlGaAs)、砷化铝铟(InAlAs)、砷化镓铟(InGaAs)、其类似物或上述化合物的组合,但不限于此。此外,端视需求,化合物半导体内亦可包括掺质,而为具有特定导电型的化合物半导体,例如n型或p型化合物半导体。在下文中,化合物半导体又可称为III-V族半导体。
虽然下文藉由具体实施例以描述本公开的发明,然而本公开的发明原理亦可应用至其他的实施例。此外,为了不致使本发明的精神晦涩难懂,特定的细节会被予以省略,该些被省略的细节属于所属技术领域中具有通常知识者的知识范围。
本公开关于整合高电子迁移率晶体管和电阻器的半导体器件,其将电阻器整合在形成高电子迁移率晶体管的区域中,电阻器与高电子迁移率晶体管电连接,且不会占据额外的面积,因此可节省电子电路的布局面积。此外,本公开的实施例的电阻器为二维电子气(2DEG)电阻器,相较于硅基电阻器,其在感测电流时更为精确,且在电性上更为坚固耐用。同时,本公开的实施例的电阻器与高电子迁移率晶体管的制程可以整合在一起,不需要形成额外的光阻层来制作电阻器,因此制程步骤简单,且可以降低制造成本。
图1是根据本公开一实施例所绘示的半导体器件100的俯视示意图,半导体器件100包含环状主动组件区100A,以及被环状主动组件区100A围绕的被动组件区100R,半导体器件100的高电子迁移率晶体管(HEMT)设置在环状主动组件区100A中,半导体器件100的电阻器则设置在被动组件区100R中。高电子迁移率晶体管(HEMT)包含化合物半导体阻障层的第一部份107-1堆栈在化合物半导体信道层的第一部份105-1上。如图1所示,在一实施例中,化合物半导体阻障层的第一部份107-1和化合物半导体通道层的第一部份105-1垂直对齐,且其俯视形状为圆形环状,亦即环状主动组件区100A的俯视形状为圆形环状。在其他实施例中,环状主动组件区100A的俯视形状可以是椭圆环状、矩形环状、多边形环状或其他几何形状的环状区域。此外,高电子迁移率晶体管(HEMT)还包含源极电极140、栅极电极130和漏极电极120设置在化合物半导体阻障层的第一部份107-1上。如图1所示,在一实施例中,源极电极140、栅极电极130和漏极电极120的俯视形状为彼此分离的圆形环状,但不限于此,源极电极140、栅极电极130和漏极电极120的俯视形状还可以是椭圆环状、矩形环状或多边形环状,其可依据环状主动组件区100A的俯视形状而调整。另外,漏极电极120邻近被动组件区100R,源极电极140远离被动组件区100R,栅极电极130位于源极电极140和漏极电极120之间。在一些实施例中,漏极电极120和栅极电极130之间的距离可以大于源极电极140和栅极电极130之间的距离。
另外,半导体器件100的电阻器包含化合物半导体阻障层的第二部份107-2堆栈在化合物半导体信道层的第二部份105-2上,以及输入端电极110设置在化合物半导体阻障层的第二部份107-2上,且位于被动组件区100R的中心。如图1所示,在一实施例中,化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2垂直对齐,且其俯视形状为从输入端电极110朝向漏极电极120放射的辐射状(radial),在辐射状之间的空隙可填充绝缘材料109。在一些实施例中,化合物半导体通道层的组成例如为氮化镓(GaN),化合物半导体阻障层的组成例如为氮化铝镓(AlGaN),被动组件区100R的化合物半导体阻障层的第二部份107-2和化合物半导体通道层的第二部份105-2的堆栈结构可以在邻近于能隙不同的两种材料之间的接合面产生二维电子气(2DEG),亦即二维电子气(2DEG)在化合物半导体通道层的第二部份105-2中产生,且靠近化合物半导体阻障层的第二部份107-2,因此半导体器件100的电阻器又可称为二维电子气(2DEG)电阻器。在此实施例中,可以藉由调整辐射状的化合物半导体阻障层的第二部份107-2和化合物半导体通道层的第二部份105-2在被动组件区100R所占的面积比例,来改变电阻器的电阻值,当辐射状所占的面积比例越高,则电阻器的电阻值越低。
图2是根据本公开的一些实施例所绘示的半导体器件100的电路图,半导体器件100的被动组件区100R的电阻器R的一端电耦接至输入端电极110,以接收高压端电压VH,电阻器R的另一端则电耦接至环状主动组件区100A的高电子迁移率晶体管HEMT的漏极电极D,将高压端电压VH经过电阻器R降压后得到的漏极电压VD传送至漏极电极D,其中输入端电极110的电位高于漏极电极D的电位。高电子迁移率晶体管HEMT的栅极电极G接收栅极电压VG,且高电子迁移率晶体管HEMT的源极电极S电耦接至低压端电压VL,例如接地端。根据本公开的实施例,半导体器件100的电阻器R设置于电路中的高压端,并且与高电子迁移率晶体管(HEMT)串联,藉此可利用电阻器R进行高压端电流监测,以保护高电子迁移率晶体管HEMT。
图3是根据本公开一实施例所绘示的沿着图1的剖面切线A-A’的半导体器件100的剖面示意图,半导体器件100包含基底101,在一些实施例中,基底101的材料可包含陶瓷、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、蓝宝石(sapphire)或硅。当基底101为高硬度、高导热性及低导电性的材质时,例如陶瓷基底,则更适用于高压半导体器件。其中,上述的高硬度、高导热性及低导电性是相较于单晶硅基底而言,且高压半导体器件是指操作电压高于50V的半导体器件。在一些实施例中,基底101可以是绝缘层上覆半导体(semiconductor on insulator,SOI)基底。在另一些实施例中,基底101可由核心基材被复合材料层包裹所构成的复合基底(又称为QST基板)提供,其中核心基材包含陶瓷、碳化硅、氮化铝、蓝宝石或硅,复合材料层包含绝缘材料层和半导体材料层,其中绝缘材料层可以是单层或多层的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,半导体材料层可以是硅或多晶硅,并且位于核心基材背面的复合材料层会经过减薄制程而被移除,例如经由研磨或蚀刻制程,使得核心基材的背面被暴露出。
此外,半导体器件100还包含缓冲层103、化合物半导体通道层105和化合物半导体阻障层107由下至上依序堆栈在基底101上,缓冲层103可以用于降低存在于基底101和化合物半导体通道层105之间的应力或晶格不匹配的程度。在一些实施例中,于缓冲层103和基底101之间还可设置晶种层(nucleation layer),并且于缓冲层103和化合物半导体通道层105之间还可设置高电阻层(high resistance layer)(或称为电隔离层)。晶种层、缓冲层103和高电阻层的材料包含化合物半导体,在一些实施例中,晶种层例如是氮化铝(AlN)层,缓冲层103可以是超晶格(superlattice,SL)结构,例如包含复数层交替堆栈的氮化铝镓(AlGaN)层和氮化铝(AlN)层,高电阻层例如是掺杂碳的氮化镓(c-GaN)层,但不限于此。另外,在一些实施例中,化合物半导体通道层105例如是未掺杂的氮化镓(u-GaN)层,化合物半导体阻障层107是能隙大于化合物半导体通道层105的化合物半导体层,例如氮化铝镓(AlGaN)层,但不限于此。半导体器件100的上述各化合物半导体层的组成及结构配置可依据各种半导体器件的需求而定。
仍参阅图3,半导体器件100的化合物半导体通道层105包含第一部份105-1位于环状主动组件区100A,以及第二部份105-2位于被动组件区100R,并且化合物半导体阻障层107也包含第一部份107-1位于环状主动组件区100A,以及第二部份107-2位于被动组件区100R。此外,在环状主动组件区100A的化合物半导体阻障层107的第一部份107-1上设置有源极电极140、栅极电极130和漏极电极120,以构成高电子迁移率晶体管。在一些实施例中,高电子迁移率晶体管(HEMT)为增强型(enhanced mode)HEMT,并且在栅极电极130和化合物半导体阻障层107的第一部份107-1之间设置有化合物半导体盖层(未绘示)。在另一些实施例中,高电子迁移率晶体管(HEMT)为空乏型(depletion mode)HEMT,栅极电极130可设置在化合物半导体阻障层107的第一部份107-1的凹陷处。另外,在被动组件区100R的化合物半导体阻障层107的第二部份107-2上则设置输入端电极110,电压(例如高压端电压)由输入端电极110接收,并且化合物半导体通道层105的第二部份105-2和化合物半导体阻障层107的第二部份107-2的堆栈结构作为电阻材料。在一些实施例中,输入端电极110的组成可以与源极电极140和漏极电极120的组成相同,例如为钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、金(Au)或前述金属层的多层堆栈结构,并且可以利用相同的制程步骤,同时形成源极电极140、漏极电极120和输入端电极110。
图4是根据本公开另一实施例所绘示的半导体器件100的俯视示意图,图4和图1的半导体器件100的差异在于图4的半导体器件100的被动组件区100R的化合物半导体通道层105的第二部份105-2和化合物半导体阻障层107的第二部份107-2的堆栈结构的俯视形状为螺旋状(spiral),螺旋状的一端连接至输入端电极110,螺旋状的另一端连接至漏极电极120,亦即此螺旋状从输入端电极110连接至漏极电极120,在螺旋状之间的空隙可填充绝缘材料109。此实施例也是利用化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的堆栈结构所产生的二维电子气(2DEG)作为电阻,因此又可称为二维电子气(2DEG)电阻器。在此实施例中,可以藉由调整螺旋状的圈数来改变电阻器的电阻值,当螺旋状的圈数越多时,电流从输入端电极110至漏极电极120的路径越长,则电阻器的电阻值越高。
图5是根据本公开另一实施例所绘示的沿着图4的剖面切线B-B’的半导体器件100的剖面示意图,在图5的半导体器件100中,被动组件区100R的化合物半导体通道层105的第二部份105-2和化合物半导体阻障层107的第二部份107-2的堆栈结构的俯视形状为螺旋状,且螺旋状之间的空隙填充绝缘材料109,例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,但不限于此。另外,在被动组件区100R的化合物半导体阻障层107的第二部份107-2上设置输入端电极110。于一实施例中,以俯视观之,输入端电极110与前述螺旋状一端的部分区段和绝缘材料109的一部分重迭。
图6是根据本公开又另一实施例所绘示的半导体器件100的俯视示意图,在图6的半导体器件100中,被动组件区100R的化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的堆栈结构的俯视形状为复数个彼此分离的环状物,这些彼此分离的环状物以同心圆方式在输入端电极110和漏极电极120之间排列。此外,被动组件区100R的电阻器还包含复数个彼此分离的导电环150,其设置在化合物半导体阻障层的第二部份107-2上,以俯视观之,这些彼此分离的导电环150位于化合物半导体信道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2所形成的多个彼此分离的环状物之间,以电性串联这些彼此分离的环状物。此外,这些彼此分离的导电环150与电阻器的输入端电极110侧向分离。此实施例也是利用化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的堆栈结构所产生的二维电子气(2DEG)作为电阻,因此可称为二维电子气(2DEG)电阻器,其中多个彼此分离的导电环150是用来电性连接产生二维电子气(2DEG)的那些彼此分离的环状物。在此实施例中,可以藉由调整前述彼此分离的环状物的数量来改变电阻器的电阻值,当环状物的数量越多时,电流从输入端电极110至漏极电极120的路径越长,则电阻器的电阻值越高。
图7是根据本公开又另一实施例所绘示的沿着图6的剖面切线C-C’的半导体器件100的剖面示意图,在图7的半导体器件100中,被动组件区100R的化合物半导体通道层105的第二部份105-2和化合物半导体阻障层107的第二部份107-2的堆栈结构的俯视形状为多个彼此分离的环状物,这些环状物之间的空隙填充绝缘材料109,例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,但不限于此。另外,在被动组件区100R的化合物半导体阻障层107的第二部份107-2上,于被动组件区100R的中心设置输入端电极110,并于输入端电极110和漏极电极120之间设置多个彼此分离的导电环150,以俯视观之,这些导电环150与前述多个彼此分离的环状物部份重迭,并且输入端电极110位于绝缘材料109的一部分正上方,这些导电环150则位于绝缘材料109的另一部分正上方。在一些实施例中,输入端电极110和这些导电环150的组成可以与源极电极140和漏极电极120的组成相同,例如为钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、金(Au)或前述金属层的多层堆栈结构,并且可以利用相同的制程步骤,同时形成源极电极140、漏极电极120、输入端电极110和这些导电环150。
图8是根据本公开再另一实施例所绘示的半导体器件100的俯视示意图,在图8的半导体器件100中,被动组件区100R的化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的堆栈结构的俯视形状为圆形,且输入端电极110位于此圆形的中心。此外,被动组件区100R的电阻器还包含从输入端电极110连接至漏极电极120的螺旋状导电物160,其设置在化合物半导体阻障层的第二部份107-2上。此实施例也可利用化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的堆栈结构所产生的二维电子气(2DEG)作为电阻,因此可称为二维电子气(2DEG)电阻器,其中从输入端电极110连接至漏极电极120的螺旋状导电物160可作为电流的路径之一,藉此可调整电阻器的电阻值,例如可以增加螺旋状导电物160的圈数,以提高电阻器的电阻值。
于一些实施例中,形成绝缘掺杂区于化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2,以形成在俯视观之从输入端电极110朝向漏极电极120放射的辐射状、从输入端电极110连接到漏极电极120的螺旋状、或者从输入端电极110排列到漏极电极120的同心圆状的二维电子气(2DEG)作为电阻器。形成绝缘掺杂区的方式可以例如是藉由施加外部能量以破坏化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2的晶格,或是藉由施行离子布植制程,以将特定的非导体掺质植入化合物半导体通道层的第二部份105-2和化合物半导体阻障层的第二部份107-2中。
图9是根据本公开再另一实施例所绘示的沿着图8的剖面切线D-D’的半导体器件100的剖面示意图,在图9的半导体器件100中,输入端电极110和螺旋状导电物160皆设置于被动组件区100R的化合物半导体阻障层的第二部份107-2上,并且输入端电极110与螺旋状导电物160一端的部份区段接触而互相连接。于一实施例中,输入端电极110和螺旋状导电物160可以由同一层导电层形成,例如经由沉积和图案化同一金属层,以同时形成输入端电极110和螺旋状导电物160,输入端电极110和螺旋状导电物160的组成例如为金属或多晶硅。
本公开的实施例的半导体器件整合了电阻器和高电子迁移率晶体管,其中电阻器为二维电子气(2DEG)电阻器,并且电阻器设置在形成高电子迁移率晶体管的区域中,因此电阻器不会占据额外的面积,可节省电子电路的布局面积。此外,相较于硅基电阻器,本公开的实施例的二维电子气(2DEG)电阻器在感测电流时更为精确,且在电性上更为坚固耐用。另外,本公开的实施例的电阻器的一端可电耦接至电路的高压端,电阻器的另一端则电耦接至高电子迁移率晶体管的漏极电极,藉此可利用电阻器进行高压端电流监测,以保护高电子迁移率晶体管。此外,本公开的实施例的电阻器与高电子迁移率晶体管的制程可以整合在一起,不需要形成额外的光阻层,也不需要进行额外的光微影和蚀刻制程,即可同时制作电阻器和高电子迁移率晶体管,因此本公开的实施例的半导体器件的制程步骤简单,且可以降低制造成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
【符号说明】
100…半导体器件
100A…环状主动组件区
100R…被动组件区
101···基底
103···缓冲层
105···化合物半导体通道层
105-1···化合物半导体通道的第一部份
105-2···化合物半导体通道的第二部份
107···化合物半导体阻障层
107-1···化合物半导体阻障层的第一部份
107-2···化合物半导体阻障层的第二部份
109···绝缘材料
110···输入端电极
120、D···漏极电极
130、G···栅极电极
140、S···源极电极
150···复数个彼此分离的导电环
160···螺旋状导电物
VH···高压端电压
VD···漏极电压
VG···栅极电压
VL···低压端电压
R···电阻器
HEMT···高电子迁移率晶体管。

Claims (13)

1.一种半导体器件,包括:
一高电子迁移率晶体管,设置在一环状主动组件区中,包括:
一化合物半导体通道层的一第一部份;
一化合物半导体阻障层的一第一部份,堆栈在该化合物半导体通道层的该第一部份上;以及
一源极电极、一栅极电极和一漏极电极,设置在该化合物半导体阻障层的该第一部份上;以及
一电阻器,设置在被该环状主动组件区围绕的一被动组件区中,包括:
该化合物半导体通道层的一第二部份;
该化合物半导体阻障层的一第二部份,堆栈在该化合物半导体通道层的该第二部份上;以及
一输入端电极,设置在该化合物半导体阻障层的该第二部份上,且位于该被动组件区的中心。
2.如权利要求1所述的半导体器件,其中该电阻器为二维电子气且其俯视形状包括从该输入端电极朝向该漏极电极的一辐射状、一螺旋状或一同心圆状。
3.如权利要求1所述的半导体器件,其中该电阻器的一端电耦接至该输入端电极,该电阻器的另一端电耦接至该漏极电极。
4.如权利要求1所述的半导体器件,其中该电阻器的该化合物半导体通道层的该第二部份和该化合物半导体阻障层的该第二部份垂直对齐,且其俯视形状包括从该输入端电极朝向该漏极电极的一辐射状或一螺旋状。
5.如权利要求4所述的半导体器件,其中该辐射状或该螺旋状之间的空隙填充一绝缘材料。
6.如权利要求1所述的半导体器件,其中该电阻器的该化合物半导体通道层的该第二部份和该化合物半导体阻障层的该第二部份垂直对齐,且其俯视形状包括复数个彼此分离的环状物,以同心圆方式在该输入端电极和该漏极电极之间排列。
7.如权利要求6所述的半导体器件,其中该电阻器还包括复数个彼此分离的导电环,设置在该化合物半导体阻障层的该第二部份上,以俯视观之,该复数个彼此分离的导电环位于该复数个彼此分离的环状物之间,以电性串联该复数个彼此分离的环状物。
8.如权利要求6所述的半导体器件,其中该复数个彼此分离的环状物之间的空隙填充一绝缘材料。
9.如权利要求8所述的半导体器件,其中该输入端电极位于该绝缘材料的一部分上方,该复数个彼此分离的导电环位于该绝缘材料的另一部分上方。
10.如权利要求1所述的半导体器件,其中该电阻器的该化合物半导体通道层的该第二部份和该化合物半导体阻障层的该第二部份垂直对齐,且其俯视形状包括一圆形,该输入端电极位于该圆形的中心。
11.如权利要求10所述的半导体器件,其中该电阻器还包括从该输入端电极连接至该漏极电极的一螺旋状导电物,设置于该化合物半导体阻障层的该第二部份上。
12.如权利要求1所述的半导体器件,其中该源极电极、该栅极电极和该漏极电极的俯视形状包括三个彼此分离的环状。
13.如权利要求1所述的半导体器件,其中该输入端电极的电位高于该漏极电极的电位。
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