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Hintergrund
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Für Halbleiterbauteile, beispielsweise Leistungshalbleiterbauteile, wurden Verbindungshalbleiter wie z. B. III-V Verbindungshalbleiter in den letzten Jahren immer wichtiger, da sie Halbleiterbauteile mit höherer Dotierung und kürzerer Driftzone verglichen mit Silizium-basierten Halbleiterbauteilen bei gleichbleibend hoher Sperrfähigkeit ermöglichen.
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Bis jetzt werden Leistungshalbleiter, die auf III-V Verbindungshalbleitern basieren, als laterale Bauteile realisiert. Diese Bauteile sind bekannt als „high electron mobility transistors“ (HEMTs). Ein HEMT beinhaltet mehrere Schichten unterschiedlich dotierter Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Bandlücken. Auf Grund der unterschiedlichen Bandlücken der einzelnen Schichten bildet sich ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG) an der Grenzfläche dieser Schichten, wobei das zweidimensionale Elektronengas als leitfähiger Kanal dient. Die Mobilität der Elektronen sowie die 2D-Elektronen-Ladungsträgerdichte ist in einem zweidimensionalen Elektronengas sehr hoch.
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Das zweidimensionale Elektronengas wird in einem Bereich zwischen einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode bereitgestellt. Wenn der HEMT in Sperrrichtung betrieben wird, findet ein Durchbruch in einem Bereich zwischen einer Gateelektrode und der Drainelektrode statt und das zweidimensionale Elektronengas wird durch heiße Ladungsträger (hot charge carriers) signifikant geschädigt.
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Aus der WO 2008 / 101 989 A1 ist ein Halbleiterbauelement bekannt, das ein Substrat mit einer darauf angeordneten aktiven Schichtstruktur aufweist, wobei auf der aktiven Schichtstruktur ein Sourcekontakt und ein Drainkontakt angeordnet ist. Der Sourcekontakt und der Drainkontakt sind voneinander beabstandet. Mindestens ein Teil eines Gatekontakts ist auf der aktiven Schichtstruktur im Bereich zwischen Sourcekontakt und Drainkontakt angeordnet. Eine Gate-Feldplatte ist mit dem Gatekontakt elektrisch verbunden. Zusätzlich sind mindestens zwei separate Feldplatten direkt auf der aktiven Schichtstruktur oder direkt auf einer Passivierungsschicht angeordnet.
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Aus der US 2009 / 0 146 185 A1 ist ein HEMT bekannt, der eine Ladungsverarmungsschicht unter dem Gate und/oder eine Ladungsverstärkungsschicht außerhalb des Gatebereichs beinhalten kann.
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Die
US 7 573 078 B2 offenbart einen Transistor mit einer Vielzahl von Feldplatten, die auf einer Vielzahl von aktiven Halbleiterschichten angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen lateralen HEMT bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile überwinden kann.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zusammenfassung
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In einer Ausführungsform weist ein lateraler HEMT eine erste Schicht mit kompensiertem AlGaN auf, und eine zweite Schicht, wobei die zweite Schicht ein Halbleitermaterial aufweist und zumindest teilweise auf der ersten Schicht angeordnet ist. Der laterale HEMT weist zudem eine Passivierungsschicht, eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine Gateelektrode und eine Driftzone auf. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind auf der ersten Schicht angeordnet, und die Gateelektrode ist in einem Bereich zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf der zweiten Schicht angeordnet oder zumindest teilweise in die zweite Schicht eingelassen. Die Driftzone weist eine laterale Breite wd senkrecht zu einer Richtung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode auf. Der laterale HEMT weist zudem zumindest eine Feldplatte auf, wobei die zumindest eine Feldplatte in einem Bereich der Driftzone zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht angeordnet ist und eine laterale Breite wf senkrecht zu der Richtung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode aufweist, wobei wf < wd.
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Figurenliste
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- 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 1 gezeigten lateralen HEMT;
- 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 6A zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 6B zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 7A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 6A gezeigten lateralen HEMT;
- 7B zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 6B gezeigten lateralen HEMT;
- 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 8 gezeigten lateralen HEMT;
- 10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 11 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 10 gezeigten lateralen HEMT;
- 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 14 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 13 gezeigten lateralen HEMT;
- 15 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 16 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 17 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 18 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 19 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 18 gezeigten lateralen HEMT;
- 20 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 21 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 20 gezeigten lateralen HEMT;
- 22 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 23 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 24 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 25 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 24 gezeigten lateralen HEMT;
- 26 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 24 gezeigten lateralen HEMT;
- 27 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 28 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 27 gezeigten lateralen HEMT;
- 29 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 30 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 31 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 30 gezeigten lateralen HEMT;
- 32 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 33 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 34 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 33 gezeigten lateralen HEMT;
- 35 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 36 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 37 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 38 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich einer Ausführungsform eines lateralen HEMT;
- 39A bis 39E zeigen eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines lateralen HEMT.
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Detaillierte Beschreibung
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In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug genommen auf die beigefügten Figuren, die einen Teil dieser darstellen, und in denen im Wege der Erläuterung spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung ausgeführt sein kann, gezeigt werden. In dieser Hinsicht sind Richtungsausdrücke, wie beispielsweise „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorausgehend“, „verfolgend“ usw. mit Bezug auf die Ausrichtung in der beschriebenen Figur bzw. den beschriebenen Figuren verwendet. Da Komponenten der Ausführungsformen in einer Reihe von unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden können, sind die Richtungsausdrücke zum Zweck der Veranschaulichung verwendet und in keiner Weise beschränkend. Es wird verstanden, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Veränderungen gemacht werden können, ohne den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinn zu verstehen und der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche definiert.
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 10. In dieser Ausführungsform weist der laterale HEMT 10 ein Substrat 22 und eine Pufferschicht (buffer layer) 21, die auf dem Substrat 22 angeordnet ist, auf. Das Substrat 22 kann Si, SiC oder Al2O3 aufweisen. Die Pufferschicht 21 kann AlN, GaN oder AlGaN aufweisen. In einigen Ausführungsformen weist die Pufferschicht 21 eine Mehrzahl einzelner Schichten auf, wobei jede der einzelnen Schichten AlN, GaN oder AlGaN aufweisen kann. Abhängig von den Anforderungen an den lateralen HEMT 10 kann daher eine geeignete Pufferschicht 21 bereitgestellt werden.
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Eine erste Schicht 11 ist auf der Pufferschicht 21 angeordnet. Eine zweite Schicht 12 ist zumindest teilweise auf der ersten Schicht 11 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform weist die erste Schicht 11 niedrig n-dotiertes GaN auf, das typischerweise durch ortsfeste Ladungen an der Grenzfläche verarmt ist oder das geringfügig n-leitend ist und tiefliegende Fallen (traps) beinhaltet, um die Konzentration an freien Ladungsträgern zu reduzieren, und die zweite Schicht 12 weist AlGaN auf. Das AlGaN der zweiten Schicht 12 ist typischerweise kompensiert, d.h. es besitzt keine freien Ladungsträger und ist daher elektrisch nicht-leitend. An der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 bildet sich ein zweidimensionales Elektronengas aus, welches in 1 schematisch durch eine gestrichelte Linie 24 dargestellt ist.
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Der laterale HEMT 10 weist zudem eine erste Elektrode 16, eine zweite Elektrode 17 und eine Gateelektrode 18 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 jeweils auf der ersten Schicht 11 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen sind die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 jeweils auf der zweiten Schicht 12 angeordnet und das zweidimensionale Elektronengas wird elektrisch mittels Legieren der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 in die zweite Schicht 12 kontaktiert. Die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 kontaktieren die erste Schicht 11, die zweite Schicht 12 und das zweidimensionale Elektronengas elektrisch. Zwischen der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 wird eine Driftzone 14 in dem Bereich des zweidimensionalen Elektronengases bereitgestellt. Die Gateelektrode 18 ist in einem Bereich zwischen der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet oder in einigen Ausführungsformen kann sie für normal-sperrende Bauteile zumindest teilweise in die zweite Schicht 12 eingelassen sein. Eine Passivierungsschicht (passivation layer) 13 ist auf der zweiten Schicht 12 angeordnet und umgibt zumindest teilweise die Gateelektrode 18. Die Passivierungsschicht 13 kann ein Material aufweisen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SixNy, SiO2 und Al2O3.
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Die Gateelektrode 18 ist ausgebildet zum Steuern des lateralen HEMT 10 durch Anlegen einer geeigneten Spannung an die Gateelektrode 18. In der gezeigten Ausführungsform ist die erste Elektrode 16 eine Sourceelektrode und die zweite Elektrode 17 eine Drainelektrode. Die erste Elektrode 16, die zweite Elektrode 17 und die Gateelektrode 18 weisen ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium, auf.
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Der laterale HEMT 10 weist zudem zumindest eine Feldplatte 15 auf. Die zumindest eine Feldplatte 15 ist in einem Bereich der Driftzone 14 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet. Die zumindest eine Feldplatte 15 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf. In der gezeigten Ausführungsform ist die zumindest eine Feldplatte 15 elektrisch mit der Gateelektrode 18 über einen Durchkontakt 19 gekoppelt. Der Durchkontakt 19 ist zwischen der zumindest einen Feldplatte 15 und der Gateelektrode 18 in einem Bereich der Passivierungsschicht 13 angeordnet und kontaktiert sowohl die zumindest eine Feldplatte 15 als auch die Gateelektrode 18 direkt. Der Durchkontakt 19 weist ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium, auf. In einigen Ausführungsformen kann der Durchkontakt 19 auch in dem Randgebiet des lateralen HEMT angeordnet sein.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 1 gezeigten lateralen HEMT 10. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in 1 werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Die Gateelektrode 18 des lateralen HEMT 10 ist in einer vertikal tieferliegenden Schicht, die in der Draufsicht der 2 nicht zu sehen ist, angeordnet und ist deshalb durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
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Wie in 2 gezeigt ist, weisen die Feldplatten 15, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten bereitstellen, jeweils eine laterale Breite wfg auf und reichen lateral von der Gateelektrode 18 in eine Richtung auf die zweite Elektrode 17 zu. Die Feldplatten 15 sind in einer kammartigen Weise angeordnet. Die laterale Breite wfg der Feldplatten 15 ist geringer als eine laterale Breite wd der Driftzone 14, d.h. ist durch die Beziehung wfg < wd gegeben. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd.
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Wie schematisch in den 1 und 2 gezeigt ist, können, wenn der laterale HEMT 10 in Sperrrichtung betrieben wird, Bereiche 35, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Feldplatte 15, die lateral näher an der zweiten Elektrode 17 sind, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird in diesen Bereichen 35 der Driftzone 14 lokal durch heiße Ladungsträger gestört. Jedoch kann in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 die elektrische Feldstärke hinreichend verringert werden, so dass ein Durchbruch in diesen Bereichen vermieden wird und dadurch eine Schädigung des zweidimensionalen Elektronengases in diesen Bereichen vermieden wird. Daher kann, wenn der laterale HEMT 10 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist ein lateraler Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 für alle Feldplatten 15 der gleiche. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 voneinander verschieden.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 30. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten des lateralen HEMT 30 bereitstellen, geringer als die lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 des in 2 gezeigten lateralen HEMT 10. Zudem ist der laterale Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 erhöht. Die Zahl der Feldplatten ist die gleiche wie für den lateralen HEMT 10. Ein Verhältnis der Summe der lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 zu einer Summe der lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 wird durch 1:n gegeben, wobei n > 1 für die in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen und n > 5 für den lateralen HEMT 30. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist n größer als 10. Für steigende Werte von n wird die Fläche des zweidimensionalen Elektronengases, die nicht durch heiße Ladungsträger bei auftretendem Durchbruch gestört wird, vergrößert. Dadurch kann der Durchlasswiderstand des lateralen HEMT verringert werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 für alle Feldplatten 15 der selbe. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle laterale Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 verschieden voneinander.
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4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 40. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 40 unterscheidet sich von den lateralen HEMTs 10 und 30 dadurch, dass die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Länge lfg aufweist und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Länge aufweist, beinhaltet, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist. Damit variieren die lateralen Abstände zwischen den Feldplatten 15 und der zweiten Elektrode 17 und damit die lateralen Positionen, an denen ein Durchbruch stattfindet.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 der gleiche für alle Feldplatten 15. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 verschieden voneinander.
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5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 50. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 50 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Breite wfg aufweist, und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Breite aufweist, beinhaltet, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist.
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Zudem weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Länge lfg aufweist, und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist.
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In den gezeigten Ausführungsformen ist der laterale Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 der gleiche für alle Feldplatten 15. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 auf, wobei der erste laterale Abstand verschieden von dem zweiten lateralen Abstand ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 verschieden voneinander.
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In den in 1 bis 5 gezeigten Ausführungsformen sind die Feldplatten 15 voneinander getrennt angeordnet. In weiteren Ausführungsformen kann eine Schicht, die ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium aufweist, auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet sein und die Enden der Feldplatten 15, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, überlappen und die Feldplatten 15 elektrisch miteinander koppeln. In weiteren Ausführungsformen sind die Feldplatten 15 in der gleichen Schicht durch weiteres Feldplattenmaterial in einer kammartigen Weise miteinander verbunden. Die Verbindung kann auf der Seite, die näher an der ersten Elektrode 16 ist, bereitgestellt werden.
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6A zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 60. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 60 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Feldplatte 23 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet ist und elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die zumindest eine Feldplatte 23 in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16. Die zumindest eine Feldplatte 23 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf. Die Passivierungsschicht 13 weist eine Dicke tp1 auf.
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6B zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 65. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 65 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass die erste Elektrode 16 einen Fortsatz (extension region) 41, der auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet ist, aufweist. Der Fortsatz 41 überlappt die Gateelektrode 18 in einer vertikalen Richtung und reicht lateral näher an die zweite Elektrode 17 als die Gateelektrode 16. Der Fortsatz 41 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf. Der Fortsatz 41 kann Spitzen in der elektrischen Feldstärke reduzieren, die durch den Rand der Gateelektrode 18 verursacht werden, der lateral näher an der zweiten Elektrode 17 ist. Zudem weist die Passivierungsschicht 13 eine Dicke tp2 auf, die größer gewählt werden kann als die Dicke tp1 der in 6A gezeigten Passivierungsschicht 13.
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Zumindest eine Feldplatte 42 ist zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet und ist elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt. In der gezeigten Ausführungsform ist die zumindest eine Feldplatte 42 in direktem Kontakt mit dem Fortsatz 41 der ersten Elektrode 16. Die zumindest eine Feldplatte 42 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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Die erste Elektrode 16, der Fortsatz 41 und die zumindest eine Feldplatte 42 oder der Fortsatz 41 und die zumindest eine Feldplatte 42 können aus dem selben Material bestehen und können während der gleichen Abscheidungs- und Strukturierungsschritte hergestellt werden.
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7A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 6A gezeigten lateralen HEMT 60. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 7A gezeigt ist, reichen die Feldplatten 23, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten bereitstellen, lateral näher an die zweite Elektrode 17 als die Gateelektrode 18 und sind in einer kammartigen Weise angeordnet. Die Feldplatten 23 weisen jeweils eine laterale Breite wfs auf. Die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d.h. ist durch die Beziehung wfs < wd gegeben. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd.
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Wie schematisch in den 6A und 7A gezeigt, können, wenn der laterale HEMT 60 in Sperrrichtung betrieben wird, Bereiche 35, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Feldplatten 23, die lateral näher an der zweiten Elektrode 17 sind, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird lokal in diesen Bereichen 35 der Driftzone 14 durch heiße Ladungsträger gestört. Jedoch kann in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 die elektrische Feldstärke hinreichend geringer sein, so dass ein Durchbruch in diesen Bereichen vermieden wird und damit eine Schädigung des zweidimensionalen Elektronengases in diesen Bereichen vermieden wird. Daher kann, wenn der laterale HEMT 60 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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Typischerweise beträgt die Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 der ersten Mehrzahl von Feldplatten höchstens 30% der lateralen Breite wd. In weiteren Ausführungsformen beträgt die Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 der ersten Mehrzahl von Feldplatten höchstens 10% der lateralen Breite wd. Die erhöht die Fläche des zweidimensionalen Elektronengases, die nicht durch heiße Ladungsträger gestört wird, wenn ein Durchbruch auftritt. Damit kann der Durchlasswiderstand des lateralen HEMT verringert werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 23 der gleiche für alle Feldplatten 23. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 23 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 23 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfs zwischen benachbarten Feldplatten 23 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 die gleichen für alle Feldplatten 23 und die lateralen Längen lfs der Feldplatten 23 sind die gleichen für alle Feldplatten 23. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 eine erste Feldplatte 23, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine Feldplatte 23, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist und/oder eine erste Feldplatte 23, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 23, die eine zweite laterale Länge aufweist, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist.
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7B zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 6B gezeigten lateralen HEMT 65. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 7B gezeigt ist, reichen die Feldplatten 42, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten bereitstellen, lateral näher an die zweite Elektrode 17 als die Gateelektrode 18 und sind in einer kammartigen Weise angeordnet. Die Feldplatten 42 weisen jeweils eine laterale Breite wfs auf und der Fortsatz 41 der ersten Elektrode 16 weist eine laterale Länge le auf. Die laterale Breite wfs der Feldplatten 42 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d.h. ist durch die Beziehung wfg < wd gegeben. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 42 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd.
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Wie schematisch in den 6B und 7B gezeigt ist, können, wenn der laterale HEMT 65 in Sperrrichtung betrieben wird, Bereiche 36, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung des Endes des Fortsatzes 41, das lateral näher an der zweiten Elektrode 17 ist, benachbart zu einem Bereich des Fortsatzes 41, der nicht an eine Feldplatte 42 angrenzt, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird lokal in diesen Bereichen 36 der Driftzone 14 durch heiße Ladungsträger gestört. Jedoch kann die elektrische Feldstärke in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 hinreichend geringer sein, so dass ein Durchbruch in diesen Bereichen vermieden wird und damit eine Störung des zweidimensionalen Elektronengases in diesen Bereichen vermieden wird. Damit kann, wenn der laterale HEMT 65 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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Typischerweise beträgt die Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 42 der ersten Mehrzahl von Feldplatten mindestens 70% der lateralen Breite wd. In weiteren Ausführungsformen beträgt die Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 42 der ersten Mehrzahl von Feldplatten zumindest 90% der lateralen Breite wd. Dies erhöht die Fläche des zweidimensionalen Elektronengases, die nicht durch heiße Ladungsträger gestört wird, wenn ein Durchbruch stattfindet. Damit kann der Durchlasswiderstand des lateralen HEMT verringert werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 42 der gleiche für alle Feldplatten 42. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 42 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 42 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 42 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfs zwischen benachbarten Feldplatten 42 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Breiten wfs der Feldplatten 42 die gleichen für alle Feldplatten 42 und die lateralen Längen lfs der Feldplatten 42 sind die gleichen für alle Feldplatten 42. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 42 eine erste Feldplatte 42, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 42, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist und/oder eine erste Feldplatte 42, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 42, die eine zweite laterale Länge aufweist, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist.
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Wie in den 6A, 6B, 7A und 7B gezeigt ist, können die Positionen der Bereiche, in denen ein Durchbruch stattfindet, wenn der laterale HEMT in Sperrrichtung betrieben wird, abhängig von Layout-Details, insbesondere der Dicke der Passivierungsschicht 13, der lateralen Längen lfs der Feldplatten und der lateralen Länge le des Fortsatzes 41 der ersten Elektrode 16, variieren. Für einen geringen Wert der Dicke der Passivierungsschicht 13 und/oder hohe Werte der lateralen Längen lfs der Feldplatten kann ein Durchbruch zuerst in den Regionen 35 stattfinden, d.h. die Durchbruchs-Positionen können nahe dem Ende der Feldplatten-Finger gelegen sein. Für höhere Werte der Dicke der Passivierungsschicht 13 und niedrigere Werte der lateralen Längen lfs der Feldplatten, insbesondere für einen hohen Wert der lateralen Länge le des Fortsatzes 41 der ersten Elektrode 16, kann ein Durchbruch zuerst in den Bereichen 36 stattfinden, d.h. die Durchbruchs-Positionen können zwischen den Feldplatten nahe dem Ende der Gateelektrode 18, das in Richtung der zweiten Elektrode 17 ausgerichtet ist, gelegen sein.
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8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 70. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 70 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 60 dadurch, dass zumindest eine Feldplatte 25, die zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet ist und elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist, nicht in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16 ist. Stattdessen koppelt eine Anschlussverdrahtung (connection wiring, nicht gezeigt) die zumindest eine Feldplatte 25 elektrisch mit der ersten Elektrode 16. Die zumindest eine Feldplatte 25 überlappt zumindest teilweise die Gateelektrode 18 in einer vertikalen Richtung und weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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9 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 8 gezeigten lateralen HEMT 70. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 9 gezeigt ist, reichen die Feldplatten 25, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten bereitstellen, lateral näher an die zweite Elektrode 17 als die Gateelektrode 18 und sind in einer kammartigen Weise angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfs der Feldplatten 25 die gleichen für jede Feldplatte 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 eine erste Feldplatte 25, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 25, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten wfs von vielen oder allen Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 25 der gleiche für alle Feldplatten 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 25 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 25 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfs zwischen benachbarten Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Längen lfs der Feldplatten 25 die gleichen für alle Feldplatten 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 eine erste Feldplatte 25, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 25, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Längen lfs von vielen oder allen Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 80. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 80 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 70 dadurch, dass zumindest eine Feldplatte 25, die zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet ist und elektrisch mit der ersten Elektrode 16 durch eine nicht dargestellte Anschlussverdrahtung gekoppelt ist, in einer lateralen Richtung vollständig näher zu der zweiten Elektrode 17 angeordnet ist als die Gateelektrode 18.
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11 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 10 gezeigten lateralen HEMT 80. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 11 gezeigt, sind die Feldplatten 25 in einem Bereich der Driftzone 14 vollständig zwischen der Gateelektrode 18 und der zweiten Elektrode 17 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfs der Feldplatten 25 die gleichen für jede Feldplatte 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 eine erste Feldplatte 25, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 25, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten wfs von vielen oder allen Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 25 der gleiche für alle Feldplatten 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 25 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 25 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 25 voneinander verschieden.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Längen lfs der Feldplatten 25 die gleichen für alle Feldplatten 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 eine erste Feldplatte 25, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 25, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Längen lfs von vielen oder allen Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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12 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 90. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 90 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass er sowohl eine Feldplatte 23 aufweist, die in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16 ist, als auch Feldplatten 25, die elektrisch mit der ersten Elektrode 16 über eine nicht dargestellte Anschlussverdrahtung gekoppelt sind.
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Wie in 12 gezeigt ist, variieren die lateralen Abstände zwischen den Feldplatten 25 und der zweiten Elektrode 17 und die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 weist eine erste Feldplatte 25, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 25, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist. In nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Längen lfs von vielen oder allen Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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Zudem weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 eine erste Feldplatte 25 auf, die die Gateelektrode 18 zumindest teilweise in einer vertikalen Richtung überlappt, und eine zweite Feldplatte 25, die in einem Bereich der Driftzone 14 vollständig zwischen der Gateelektrode 18 und der zweiten Elektrode 17 angeordnet ist.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 und 25 die gleichen für jede Feldplatte. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25 eine erste Feldplatte, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten wfs von vielen oder allen Feldplatten verschieden voneinander.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 25 der gleiche für alle Feldplatten 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 25 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 25 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatte 25 auf, wobei der erste laterale Abstand von dem zweiten lateralen Abstand verschieden ist. In nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfs zwischen benachbarten Feldplatten 25 verschieden voneinander.
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13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 100. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 100 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Feldplatte 26, die in einem Bereich der Driftzone 14 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet ist, elektrisch mit der zweiten Elektrode 17 gekoppelt ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die zumindest eine Feldplatte 26 in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode 17. Die zumindest eine Feldplatte 26 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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14 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 13 gezeigten lateralen HEMT 100. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 14 gezeigt ist, weisen die Feldplatten 26, die eine erste Mehrzahl von Feldplatten bereitstellen, jeweils eine laterale Breite wfd auf und sind in einer kammartigen Weise angeordnet. Die laterale Breite wfd der Feldplatten 26 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d.h. ist gegeben durch die Beziehung wfd < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd.
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Wie schematisch in den 13 und 14 gezeigt ist, können, wenn der laterale HEMT 100 in Sperrrichtung betrieben wird, Regionen 35, in denen ein Durchbruch stattfindet, in Richtung der Enden der Feldplatten 26, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird lokal in diesen Bereichen 35 der Driftzone 14 durch heiße Ladungsträger geschädigt. Jedoch kann in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 die elektrische Feldstärke hinreichend verringert werden, so dass ein Durchbruch in diesen Bereichen vermieden wird und damit eine Störung des zweidimensionalen Elektronengases in diesen Bereichen vermieden wird. Damit kann, wenn der laterale HEMT 100 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 die gleichen für jede Feldplatte 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 26 eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Breite wfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten wfd von vielen oder allen Feldplatten 26 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Längen lfd der Feldplatten 26 die gleichen für alle Feldplatten 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 26 eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Länge lfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge von der zweiten lateralen Länge verschieden ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Längen lfd von vielen oder allen Feldplatten 26 verschieden voneinander.
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In den in 1 bis 14 gezeigten Ausführungsformen ist die zumindest eine Feldplatte oder die erste Mehrzahl von Feldplatten elektrisch mit einer der ersten Elektrode 16, der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 gekoppelt. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die zumindest eine Feldplatte oder sind die erste Mehrzahl von Feldplatten elektrisch mit einer weiteren Elektrode gekoppelt, wobei die weitere Elektrode auf einem Potential ist, das verschieden von einem Potential der ersten Elektrode 16, der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 ist.
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15 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 110. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 110 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass er eine erste Mehrzahl von Feldplatten 15 aufweist, wobei die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 elektrisch mit der Gateelektrode 18 gekoppelt ist, und eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 aufweist, wobei die zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist. Die Feldplatten 23 sind in lateralen Schichten, die verschieden von der in dem Querschnitt von 15 gezeigten Schicht sind, angeordnet. Daher sind die Feldplatten 23 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
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Die Feldplatten 15 sind mit der Gateelektrode 18 über Durchkontakte 19 elektrisch gekoppelt. Die Durchkontakte 19 sind zwischen den Feldplatten 15 und der Gateelektrode 18 in einem Bereich der Passivierungsschicht 13 angeordnet und kontaktieren sowohl die Feldplatten 15 als auch die Gateelektrode 18 direkt. Die Feldplatten 23 sind in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16. Die Feldplatten 15 und 23 weisen ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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16 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen MEMT 120. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 16 gezeigt ist, weist der laterale HEMT 120 eine erste Mehrzahl von Feldplatten 15, die elektrisch mit der Gateelektrode 18 gekoppelt ist, und eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25, die elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist, auf. Die Feldplatte 23 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16, wohingegen die Feldplatten 25 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten mit der ersten Elektrode 16 über eine nicht dargestellte Anschlussverdrahtung gekoppelt sind.
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Die laterale Breite wfg der Feldplatten 15 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d.h. ist gegeben durch die Beziehung wfg < wd und die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 und 25 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfs < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd und eine Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 und 25 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist geringer als die laterale Breite wd.
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In der gezeigten Ausführungsform variieren die lateralen Abstände zwischen den Feldplatten 15 und der zweiten Elektrode 17 und die lateralen Abstände zwischen den Feldplatten 25 und der zweiten Elektrode 17. Zudem variieren die lateralen Längen lfg der ersten Mehrzahl von Feldplatten 15 und die lateralen Längen lfs der zweiten Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfg der ersten Mehrzahl von Feldplatten 15 die gleichen für jede Feldplatte 15 und die lateralen Breiten wfs der zweiten Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25 sind die gleichen für jede Feldplatte 23 und 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Breite wfg aufweist, und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite verschieden von der zweiten lateralen Breite ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25 weist eine erste Feldplatte, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite verschieden von der zweiten lateralen Breite ist.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die laterale Breite wfg der Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten die gleiche wie die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 und 25 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten. In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die lateralen Breiten der Feldplatten 15 und der Feldplatten 23 und 25 verschieden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist ein lateraler Abstand dgs zwischen benachbarten Feldplatten der ersten Mehrzahl von Feldplatten und der zweiten Mehrzahl von Feldplatten der gleiche für alle Feldplatten. In einer nicht dargestellten Ausführungsform variieren die lateralen Abstände zwischen benachbarten Feldplatten der ersten Mehrzahl von Feldplatten und der zweiten Mehrzahl von Feldplatten.
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17 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen MEMT 130. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 130 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 120 dadurch, dass eine Feldplatte 20 mit der Gateelektrode 18 elektrisch über eine nicht dargestellte Anschlussverdrahtung gekoppelt ist. Die Feldplatte 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfg der ersten Mehrzahl von Feldplatten 15 und 20 die gleichen für jede Feldplatte 15 und 20 und die lateralen Breiten wfs der zweiten Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25 sind die gleichen für jede Feldplatte 23 und 25. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 und 20 eine erste Feldplatte, die eine erste laterale Breite wfg aufweist, und eine zweite Feldplatte, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25 weist eine erste Feldplatte, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist.
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18 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 140. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 140 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass eine erste Mehrzahl von Feldplatten 15 elektrisch mit der Gateelektrode 18 gekoppelt ist und eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 elektrisch mit der zweiten Elektrode 17 gekoppelt ist.
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Die Feldplatten 15 sind mit der Gateelektrode 18 über Durchkontakte 19 elektrisch gekoppelt. Die Durchkontakte 19 sind zwischen den Feldplatten 15 und der Gateelektrode 18 in einem Bereich der Passivierungsschicht 13 angeordnet und kontaktieren sowohl die Feldplatten 15 als auch die Gateelektrode 18 direkt. Die Feldplatten 26 sind in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode 17. Die Feldplatten 15 und 26 weisen ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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19 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 18 gezeigten lateralen HEMT 140. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 19 gezeigt ist, weisen die Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten jeweils eine laterale Breite wfg auf, die die selbe für alle Feldplatten 15 ist, und die Feldplatten 26 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten weisen jeweils eine laterale Breite wfd auf, die die selbe ist für alle Feldplatten 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Breite wfg aufweist, und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 weist eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Breite wfd aufweist, und eine zweite Feldplatte, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Breiten wfg und wfd gleich. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist wfg verschieden von wfd.
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Die laterale Breite wfg der Feldplatten 15 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfg < wd und die laterale Breite wfd der Feldplatten 26 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfd < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd und eine Summe der lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist geringer als die laterale Breite wd.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 der gleiche für alle Feldplatten 15. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 15 auf, wobei der erste laterale Abstand verschieden von dem zweiten lateralen Abstand ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfg zwischen benachbarten Feldplatten 15 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Längen lfg der Feldplatten 15 die gleichen für alle Feldplatten 15 und die lateralen Längen lfd der Feldplatten 26 sind die gleichen für alle Feldplatten 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 15 eine erste Feldplatte 15, die eine erste laterale Länge lfg aufweist, und eine zweite Feldplatte 15, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 weist eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Länge lfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist.
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20 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 150. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 150 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass eine erste Mehrzahl von Feldplatten 23 elektrisch mit ersten Elektrode 16 gekoppelt ist und eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 elektrisch mit der zweiten Elektrode 17 gekoppelt ist.
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Die Feldplatten 23 sind in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16 und die Feldplatten 26 sind in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode 17. Die Feldplatten 23 und 26 weisen ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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21 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich des in 20 gezeigten lateralen HEMT 150. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 21 gezeigt ist, ist die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 der ersten Mehrzahl von Feldplatten die gleiche für jede Feldplatte 23 und die laterale Breite wfd der Feldplatten 26 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist die gleiche für jede Feldplatte 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 eine erste Feldplatte 23, die eine erste laterale Breite wfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 23, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite verschieden von der zweiten lateralen Breite ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 weist eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Breite wfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite von der zweiten lateralen Breite verschieden ist.
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Die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfs < wd und die laterale Breite wfd der Feldplatten 26 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfd < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd und eine Summe der lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist geringer als die laterale Breite wd.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der laterale Abstand dfs zwischen benachbarten Feldplatten 23 der gleiche für alle Feldplatten 23. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 23 und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Feldplatten 23 auf, wobei der erste laterale Abstand verschieden von dem zweiten lateralen Abstand ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände dfs zwischen benachbarten Feldplatten 23 verschieden voneinander.
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Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Längen lfs der Feldplatten 23 die gleichen für alle Feldplatten 23 und die lateralen Längen lfd der Feldplatten 26 sind die gleichen für alle Feldplatten 26. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die erste Mehrzahl von Feldplatten 23 eine erste Feldplatte 23, die eine erste laterale Länge lfs aufweist, und eine zweite Feldplatte 23, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist, und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten 26 weist eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Länge lfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist.
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In der gezeigten Ausführungsform ist wfs verschieden von wfd. In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die lateralen Breiten wfs und wfd gleich.
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22 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 160. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 160 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass eine erste Mehrzahl von Feldplatten 15 elektrisch mit der Gateelektrode 18 gekoppelt ist, eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist und eine dritte Mehrzahl von Feldplatte 26 elektrisch mit der zweiten Elektrode 17 gekoppelt ist. Die Feldplatten 23 und 26 sind in lateralen Schichten angeordnet, die verschieden von der in dem Querschnitt von 22 gezeigten Schicht sind. Deshalb sind die Feldplatten 23 und 26 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
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Die Feldplatten 15 sind mit der Gateelektrode 18 über Durchkontakte 19 elektrisch gekoppelt. Die Durchkontakte 19 sind zwischen den Feldplatten 15 und der Gateelektrode 18 in einem Bereich der Passivierungsschicht 13 angeordnet und kontaktieren sowohl die Feldplatten 15 als auch die Gateelektrode 18 direkt. Die Feldplatten 23 sind in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16 und die Feldplatten 26 sind in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode 17. Die Feldplatten 15, 23 und 26 weisen ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf.
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23 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 170. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 170 unterscheidet sich von dem in 12 gezeigten lateralen HEMT 120 dadurch, dass der laterale HEMT 170 eine erste Mehrzahl von Feldplatten 15, die elektrisch mit der Gateelektrode 18 gekoppelt ist, eine zweite Mehrzahl von Feldplatten 23 und 25, die elektrisch mit der ersten Elektrode 16 gekoppelt ist, und eine dritte Mehrzahl von Feldplatten 26, die elektrisch mit der zweiten Elektrode 17 gekoppelt ist, aufweist. Die Feldplatte 23 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode 16, wohingegen die Feldplatten 25 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten mit der ersten Elektrode 16 über eine nicht dargestellte Anschlussverdrahtung gekoppelt sind.
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Die laterale Breite wfg der Feldplatten 15 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfg < wd, die laterale Breite wfs der Feldplatten 23 und 25 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfs < wd, und die laterale Breite der Feldplatten 26 ist geringer als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. ist gegeben durch die Beziehung wfd < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wfg der Feldplatten 15 der ersten Mehrzahl von Feldplatten geringer als die laterale Breite wd, eine Summe der lateralen Breiten wfs der Feldplatten 23 und 25 der zweiten Mehrzahl von Feldplatten ist geringer als die laterale Breite wd und eine Summe der lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 der dritten Mehrzahl von Feldplatten ist geringer als die laterale Breite wd.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die lateralen Längen lfd der Feldplatten 26 für alle Feldplatten 26 gleich. In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die dritte Mehrzahl von Feldplatten 26 eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Länge lfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Länge aufweist, auf, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist. Zudem sind in der gezeigten Ausführungsform die lateralen Breiten wfd der Feldplatten 26 für alle Feldplatten 26 gleich.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die dritte Mehrzahl von Feldplatten 26 eine erste Feldplatte 26, die eine erste laterale Breite wfd aufweist, und eine zweite Feldplatte 26, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite verschieden von der zweiten lateralen Breite ist.
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In den in 15 bis 23 gezeigten Ausführungsformen ist die erste Mehrzahl von Feldplatten elektrisch mit einer der ersten Elektrode 16, der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 gekoppelt und die zweite Mehrzahl von Feldplatten ist elektrisch mit einer der zwei verbleibenden Elektroden gekoppelt. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die erste Mehrzahl von Feldplatten und/oder die zweite Mehrzahl von Feldplatten elektrisch mit einer weiteren Elektrode gekoppelt, wobei die weitere Elektrode auf einem Potential ist, das verschieden von einem Potential der ersten Elektrode 16, der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 ist.
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In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform weist ein lateraler HEMT eine erste Schicht auf, wobei die erste Schicht ein Halbleitermaterial aufweist, und eine zweite Schicht, wobei die zweite Schicht ein Halbleitermaterial aufweist und zumindest teilweise auf der ersten Schicht angeordnet ist. Die erste Schicht kann niedrig n-dotiertes GaN aufweisen, das typischerweise durch ortsfeste Ladungen an der Grenzfläche verarmt ist oder das geringfügig n-leitend ist und tiefliegende Fallen zum Reduzieren der Konzentration von freien Ladungsträgern beinhaltet, und die zweite Schicht kann AlGaN aufweisen. Das AlGaN der zweiten Schicht ist typischerweise kompensiert, d. h. es besitzt keine freien Ladungsträger und ist daher elektrisch nicht-leitend. An der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht bildet sich ein zweidimensionales Elektronengas aus. Der laterale HEMT beinhaltet zudem eine Gateelektrode, wobei die Gateelektrode in einem Bereich zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode zumindest teilweise direkt auf der zweiten Schicht angeordnet ist, eine Driftzone, wobei die Driftzone eine laterale Breite wd aufweist, und eine Mehrzahl von Feldplatten. Jede Feldplatte ist in einem Bereich der Driftzone zumindest teilweise direkt auf der zweiten Schicht angeordnet und weist eine laterale Breite auf, wobei eine Summe der lateralen Breiten der Feldplatten geringer ist als die laterale Breite wd. Zudem ist die Mehrzahl von Feldplatten elektrisch mit der Gateelektrode gekoppelt. Typischerweise kontaktiert jede Feldplatte die Gateelektrode direkt. In dieser Ausführungsform sind die Mehrzahl von Feldplatten und die Gateelektrode zumindest teilweise auf einer gemeinsamen Schicht angeordnet, d. h. der zweiten Schicht. Weitere Ausführungsformen können aus den gezeigten durch Ausbilden der Feldplatten und Gateelektroden aus der gleichen Materialschicht, die durch die gleichen Abscheidungs- und Ätzprozesse hergestellt wird und direkt auf der zweiten Schicht angeordnet ist, unter Verwendung äquivalenter Layouts abgeleitet werden.
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24 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 180. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 180 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass in einem Bereich der Driftzone 14 zumindest eine Isolatorschicht (insulating layer) 27 auf der zweiten Schicht 12 zwischen der Gateelektrode 18 und der zweiten Elektrode 17 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform weist der laterale HEMT 180 eine Mehrzahl von Isolatorschichten 27 auf, wobei die Isolatorschichten 27 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 in einer kammartigen Weise angeordnet sind. Die Isolatorschichten 27 reichen lateral von der Gateelektrode 18 bis zu der zweiten Elektrode 17 und sind in direktem Kontakt sowohl mit der Gateelektrode 18 als auch mit der zweiten Elektrode 17.
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Die Isolatorschichten 27 weisen jeweils eine laterale Breite wl auf, wobei die laterale Breite wl der Isolatorsschichten 27 geringer ist als die laterale Breite wd der Driftzone 14, d. h. gegeben ist durch die Beziehung wl < wd. Zudem ist eine Summe der lateralen Breiten wl der Isolatorschichten 27 geringer als die laterale Breite wd.
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Die Isolatorschichten 27 weisen ein stresserzeugendes Material (stress-inducing material) auf, wobei das stresserzeugende Material einen lateralen Zugstress (tensile stress) zumindest auf die zweite Schicht 12 hervorruft. Durch das Erzeugen eines lateralen Zugstresses modulieren die Isolatorschichten 27 den lateralen Stress in der AlGaN-GaN Heterostruktur, die unterhalb der Isolatorschichten 27 liegt, d. h. die zweite Schicht 12 und die erste Schicht 11, und modulieren damit über den piezoelektrischen Effekt die Ladungsträgerkonzentration in dem zweidimensionalen Elektronengas an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12. In Bereichen stärkerer Verspannung und höherer Ladungsträgerkonzentration des zweidimensionalen Elektronengases kann die Durchbruchspannung lateral zwischen der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 reduziert werden. Wenn der laterale HEMT 180 in Sperrrichtung betrieben wird, kann eine Avalanchegeneration zuerst in den Bereichen höherer Ladungsträgerkonzentration des zweidimensionalen Elektronengases bei Erreichen der maximalen Sperrspannung des lateralen HEMT 180 auftreten. Damit können bei zugverspannten Schichten die Bereiche 37, in denen ein Durchbruch auftritt, unterhalb der Isolatorschichten 27 in Richtung der Enden der Isolatorschichten 27, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird in diesen Bereichen 37 der Driftzone 14 durch heiße Ladungsträger lokal geschädigt. Jedoch kann in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 ein Durchbruch und damit eine Schädigung des zweidimensionalen Elektronengases vermieden werden. Damit kann, wenn der laterale HEMT 180 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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Die Isolatorschichten 27 können ein Oxid, das durch chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition) aufgebracht werden kann, oder SiN aufweisen. Materialien, die selektiv zu den unterhalb der Isolatorschichten 27 angeordneten Schichten, d. h. der zweiten Schichten 12 bzw. der Passivierungsschicht 13, geätzt werden können, können in den Isolatorschichten 27 beinhaltet sein.
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25 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 24 gezeigten lateralen HEMT 180 entlang der Linie A-A und 26 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 24 gezeigten lateralen HEMT entlang der Linie B-B. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Wie in 25 und 26 gezeigt, weist der laterale HEMT 180 ein Substrat 22 und eine Pufferschicht (buffer layer) 21, die auf dem Substrat 22 angeordnet ist, auf. Das Substrat 22 kann Si, SiC, GaN oder Al2O3 aufweisen. Die Pufferschicht kann AlN, GaN oder AlGaN oder eine Überstruktur (superlattice) dieser Materialien aufweisen.
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Eine erste Schicht 11 ist auf der Pufferschicht 21 angeordnet. Eine zweite Schicht 12 ist zumindest teilweise auf der ersten Schicht 11 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform weist die erste Schicht 11 n-leitendes GaN auf und die zweite Schicht 12 weist AlGaN auf. Das AlGaN der zweiten Schicht 12 ist kompensiert, d.h. es besitzt keine freien Ladungsträger und ist deshalb elektrisch nicht-leitend. An der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 bildet sich ein zweidimensionales Elektronengas aus, das in den 25 und 26 schematisch durch eine gestrichelte Linie 24 dargestellt ist.
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Der laterale HEMT 180 weist zudem eine erste Elektrode 16, eine zweite Elektrode 17 und eine Gateelektrode 18 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 jeweils auf der ersten Schicht 11 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen sind die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 jeweils auf der zweiten Schicht 12 angeordnet und das zweidimensionale Elektronengas wird durch Legieren der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 in die zweite Schicht 12 elektrisch kontaktiert. Die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 kontaktieren die erste Schicht 11, die zweite Schicht 12 und das zweidimensionale Elektronengas elektrisch. Zwischen der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 wird eine Driftzone 14 in dem Bereich des zweidimensionalen Elektronengases bereitgestellt. Die Gateelektrode 18 ist in einem Bereich zwischen der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet oder kann in einigen Ausführungsformen zumindest teilweise in die zweite Schicht 12 eingelassen sein. Eine Passivierungsschicht 13 ist auf der zweiten Schicht 12 angeordnet und umgibt die Gateelektrode 18 zumindest teilweise. Die Passivierungsschicht 13 kann ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SixNy, SiO2 und Al2O3, aufweisen.
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27 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 190 und 28 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 27 gezeigten lateralen HEMT 190 entlang der Linie A-A. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 190 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 180 dadurch, dass zumindest eine Isolatorschicht 28 in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist und lateral von der zweiten Elektrode 17 in Richtung der Gateelektrode 18 reicht und in direktem Kontakt nur mit der zweiten Elektrode 17 ist.
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Wenn der laterale HEMT 190 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 28, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Mehrzahl von Isolatorschichten 28 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 in einer kammartigen Weise angeordnet.
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29 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 200. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 200 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 190 dadurch, dass die Mehrzahl von Isolatorschichten 28 zumindest eine erste Isolatorschicht 28, die eine erste laterale Länge l1 aufweist, und eine zweite Isolatorschicht 28, die eine zweite laterale Länge aufweist, beinhaltet, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist.
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Wenn der laterale HEMT 200 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 28, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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30 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 210 und 31 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 30 gezeigten lateralen HEMT 210 entlang der Linie A-A. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 210 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Isolatorschicht 29 in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist und lateral von der Gateelektrode 18 in Richtung der zweiten Elektrode 17 reicht und nur die Gateelektrode 18 direkt kontaktiert.
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Wenn der laterale HEMT 210 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 29, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Mehrzahl von Isolatorschichten 29 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 in einer kammartigen Weise angeordnet.
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32 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 220. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 220 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 210 dadurch, dass die Mehrzahl von Isolatorschichten 29 eine erste Isolatorschicht 29 aufweist, die eine erste laterale Länge l1 aufweist, und eine zweite Isolatorschicht, die eine zweite laterale Länge aufweist, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist.
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Wenn der laterale HEMT 220 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 29, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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33 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 230 und 34 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich des in 33 gezeigten lateralen HEMT 230 entlang der Linie A-A. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 230 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Isolatorschicht 34 in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 zwischen der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 angeordnet ist und weder die zweite Elektrode 17 noch die Gateelektrode 18 kontaktiert.
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Wenn der laterale HEMT 230 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 34, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die Isolatorschichten 34 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 in einer kammartigen Weise angeordnet.
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35 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 240. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 240 unterscheidet sich von dem lateralen HEMT 230 dadurch, dass die Mehrzahl von Isolatorschichten 34 eine erste Isolatorschicht 34 aufweist, die eine erste laterale Länge l1 aufweist, und eine zweite Isolatorschicht 34, die eine zweite laterale Länge aufweist, wobei die erste laterale Länge verschieden von der zweiten lateralen Länge ist. Zudem variieren die lateralen Abstände zwischen den Isolatorschichten 34 und der zweiten Elektrode 17 und laterale Abstände zwischen den Isolatorschichten 34 und der Gateelektrode 18.
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Wenn der laterale HEMT 240 in Sperrrichtung betrieben wird, können die Regionen 37, in denen ein Durchbruch auftritt, in Richtung der Enden der Isolatorschichten 34, die lateral näher an der ersten Elektrode 16 sind, gepinnt werden.
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36 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 250. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 250 weist zumindest eine Isolatorschicht 27 auf, die in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist und sich lateral zwischen der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 erstreckt und in direktem Kontakt sowohl mit der zweiten Elektrode 17 als auch mit der Gateelektrode 18 ist. Zudem weist der laterale HEMT 250 zumindest eine Isolatorschicht 28 auf, die in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist und sich lateral von der zweiten Elektrode 17 in Richtung der Gateelektrode 18 erstreckt und in direktem Kontakt nur mit der zweiten Elektrode 17 ist, und zumindest eine Isolatorschicht 29, die in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist und sich lateral von der Gateelektrode 18 in Richtung der zweiten Elektrode 17 erstreckt und in direktem Kontakt nur mit der Gateelektrode 18 ist. Zudem weist der laterale HEMT 250 zumindest eine Isolatorschicht 34 auf, die in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 zwischen der zweiten Elektrode 17 und der Gateelektrode 18 angeordnet ist, wobei die zumindest eine Isolatorschicht 34 weder die zweite Elektrode 17 noch die Gateelektrode 18 kontaktiert.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die Isolatorschichten 27, 28, 29 und 34 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet.
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37 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines lateralen HEMT 260. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 260 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Isolatorschicht 31 in einem Bereich der Driftzone 14 auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist, wobei die zumindest eine Isolatorschicht 31 ein stresserzeugendes Material aufweist, wobei das stresserzeugende Material einen lateralen Druckstress (compressive stress) zumindest auf die zweite Schicht 12 hervorruft.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die zumindest eine Isolatorschicht 31 zumindest teilweise auf der Passivierungsschicht 13 angeordnet.
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Zudem weist der laterale HEMT 260 in der gezeigten Ausführungsform eine Mehrzahl von Isolatorschichten 31 auf, wobei die Isolatorschichten 31 in einer kammartigen Weise angeordnet sind.
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Das stresserzeugende Material, das einen lateralen Druckstress zumindest auf die zweite Schicht 12 hervorruft, reduziert die Ladungsträgerkonzentration in dem zweidimensionalen Elektronengas an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 unterhalb der zumindest einen Isolatorschicht 31. Wenn der laterale HEMT 260 in Sperrrichtung betrieben wird, kann eine Avalanchegeneration bei Erreichen der maximalen Sperrspannung des lateralen HEMT 260 zuerst in den Bereichen höherer Ladungsträgerdichte des zweidimensionalen Elektronengases auftreten, wobei sich diese Bereiche unterhalb der Bereiche der Passivierungsschicht 13 befinden, die nicht durch die zumindest eine Isolatorschicht 31 bedeckt sind. Damit können bei druckverspannten Schichten die Bereiche 38, in denen ein Durchbruch auftritt, unterhalb der Bereiche der Passivierungsschicht 13, die nicht von der zumindest einen Isolatorschicht 31 bedeckt sind, in Richtung des Endes der Passivierungsschicht 13, das lateral näher an der ersten Elektrode 16 ist, gepinnt werden. Das zweidimensionale Elektronengas wird in diesen Bereichen 38 der Driftzone 14 durch heiße Ladungsträger lokal geschädigt. Jedoch kann in den verbleibenden Bereichen der Driftzone 14 ein Durchbruch und damit eine Schädigung des zweidimensionalen Elektronengases vermieden werden. Damit kann, wenn der laterale HEMT 260 in Durchlassrichtung betrieben wird, das zweidimensionale Elektronengas und damit ein leitfähiger Kanal in einer großen Fläche der Driftzone 14 bereitgestellt werden.
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In den in 24 bis 37 gezeigten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten w1 der Isolatorschichten, die die Mehrzahl von Isolatorschichten bilden, für alle Isolatorschichten gleich. In nicht dargestellten Ausführungsformen weist die Mehrzahl von Isolatorschichten eine erste Isolatorschicht, die eine erste laterale Breite aufweist, und eine zweite Isolatorschicht, die eine zweite laterale Breite aufweist, auf, wobei die erste laterale Breite verschieden von der zweiten lateralen Breite ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind die lateralen Breiten wl von vielen oder allen Isolatorschichten verschieden voneinander.
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Zudem ist in den in 24 bis 37 gezeigten Ausführungsformen ein lateraler Abstand zwischen benachbarten Isolatorschichten der gleiche für alle Isolatorschichten. In nicht dargestellten Ausführungsformen weist die Mehrzahl von Isolatorschichten einen ersten lateralen Abstand zwischen benachbarten Isolatorschichten und einen zweiten lateralen Abstand zwischen benachbarten Isolatorschichten auf, wobei der erste laterale Abstand verschieden von dem zweiten lateralen Abstand ist. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind viele oder alle lateralen Abstände zwischen benachbarten Isolatorschichten verschieden voneinander.
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38 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Bereich eines lateralen HEMT 270. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Der laterale HEMT 270 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsformen dadurch, dass zumindest eine Isolatorschicht 32 in einem Bereich der Driftzone 14 zumindest teilweise direkt auf der zweiten Schicht 12 angeordnet ist. Die Passivierungsschicht 13 ist zumindest teilweise auf der zumindest einen Isolatorschicht 32 und der Gateelektrode 18 angeordnet.
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Die zumindest eine Isolatorschicht 32 weist ein stresserzeugendes Material auf, wobei das stresserzeugende Material einen lateralen Zugstress oder einen lateralen Druckstress zumindest auf die zweite Schicht 12 hervorruft.
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In den in 1 bis 38 gezeigten Ausführungsformen weist die erste Schicht 11 GaN auf und die zweite Schicht 12 weist AlGaN auf und das zweidimensionale Elektronengas befindet sich an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 11 und der zweiten Schicht 12 in Richtung der ersten Schicht 11, was auch als Ga-seitige Polarität (Ga-face polarity) bezeichnet wird. Der HEMT wird dann auch als „normaler HEMT“ („normal HEMT“) bezeichnet.
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In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind sowohl die erste Schicht als auch die zweite Schicht undotiert und das zweidimensionale Elektronengas an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht wird auf Grund des piezoelektrischen Effekts ausgebildet. Der HEMT wird dann auch als „PI-HEMT“ (Polarization Induced High Electron Mobility Transistor) bezeichnet.
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In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen weist die erste Elektrode einen Fortsatz auf, der auf der Passivierungsschicht angeordnet ist. Der Fortsatz überlappt die Gateelektrode in einer vertikalen Richtung und erstreckt sich lateral näher an die zweite Elektrode als die Gateelektrode. Der Fortsatz weist ein elektrisch leitfähiges Material wie beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium auf. Der Fortsatz kann Spitzen in der elektrischen Feldstärke verringern.
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39A bis 39E zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines lateralen HEMT 280. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
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Eine Pufferschicht 21 wird auf ein Substrat 22 aufgebracht. Die Pufferschicht 21 kann beispielsweise AlN aufweisen und das Substrat 22 kann Al2O3, SiC oder Si aufweisen. Eine erste Schicht 11 wird auf der Pufferschicht 21 angeordnet und eine zweite Schicht 12 wird zumindest teilweise auf der ersten Schicht 11 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform weist die erste Schicht 11 n-leitendes GaN auf und die zweite Schicht 12 weist AlGaN auf. Eine Passivierungsschicht 13 wird auf die zweite Schicht 12 aufgebracht und eine Isolatorschicht 33 wird zumindest teilweise auf die Passivierungsschicht 13 aufgebracht, beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung. Die Passivierungsschicht 13 kann ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SixNy, SiO2 und Al2O3, aufweisen und die Isolatorschicht 33 kann ein Oxid aufweisen und kann selektiv zu den unter der Isolatorschicht 33 angeordneten Schichten geätzt werden. Eine Gateschicht kann nach der Ausbildung der zweiten Schicht 12 oder nach der Ausbildung und teilweisen Aussparung (recess) der Passivierungsschicht 13 gebildet werden. Ohmsche Kontakte können vor der Ausbildung der Gateschicht gebildet werden. 39A zeigt den lateralen HEMT 280 nach den oben genannten Verfahrensschritten.
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In einem weiteren Schritt wird die Isolatorschicht 33 beispielsweise durch einen Plasma-chemischen Prozess strukturiert. Dazu wird eine nicht dargestellte Fotolackmaske zumindest teilweise auf der Isolatorschicht 33 aufgebracht und die Isolatorschicht 33 wird anschließend in den Bereichen, die nicht durch die Fotolackmaske bedeckt sind, entfernt. Die Fotolackmaske wird in einem weiteren Verfahrensschritt entfernt. 39B und 39C zeigen den lateralen HEMT 280 nach den oben genannten Verfahrensschritten in einem Querschnitt beziehungsweise einer Draufsicht.
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In der gezeigten Ausführungsform werden die Passivierungsschicht 13 und die zweite Schicht 12 teilweise entfernt und elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium, wird auf der ersten Schicht 11 aufgebracht und strukturiert, wodurch eine erste Elektrode 16 und eine zweite Elektrode 17 bereitgestellt werden. Der laterale HEMT 280 nach den oben genannten Verfahrensschritten wird in 39D gezeigt. In weiteren Ausführungsformen wird die Passivierungsschicht 13 teilweise entfernt und elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium, wird auf der zweiten Schicht 12 aufgebracht und strukturiert, wodurch eine erste Elektrode 16 und eine zweite Elektrode 17 bereitgestellt werden. Die erste Elektrode 16 und die zweite Elektrode 17 sind jeweils auf der zweiten Schicht 12 angeordnet und das zweidimensionale Elektronengas wird durch Legieren der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 in die zweite Schicht 12 hinein elektrisch kontaktiert.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Passivierungsschicht 13 in einem Bereich zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 17 teilweise entfernt und ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise ein Metall oder hochdotiertes Polysilizium, wird auf der zweiten Schicht 12 aufgebracht und strukturiert, wodurch eine Gateelektrode 18 bereitgestellt wird. 39E zeigt den lateralen HEMT 280 nach den oben genannten Verfahrensschritten.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform können sowohl die erste Schicht als auch die zweite Schicht undotiert sein.
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Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen beispielhaften, hierin beschriebenen Ausführungsformen untereinander kombiniert werden können, außer falls eigens anders vermerkt.