DE112006001893B4 - Normalerweise abgeschaltetes Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Bauteil und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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Abstract

Halbleiter-Bauteil mit:einem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper, der einen Bandabstand aufweist;einem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper, der einen anderen Bandabstand hat, über dem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper zur Bildung eines zweidimensionalen Elektronen-Gases;einer ersten Leistungs-Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist;einer zweiten Leistungs-Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist;einen Gate-Isolierkörper über dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper; undeiner Gate-Elektrode, die über dem Gate-Isolierkörper angeordnet ist, wobei der Gate-Isolierkörper eine in seinem Körper eingefangene Ladung aufweist, deren Größe so gewählt ist, dass das zweidimensionale Elektronen-Gas unterhalb der Gate-Elektrode unterbrochen wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Leistungs-Halbleiter-Bauteile und insbesondere auf Gruppe-III-Nitrid-Leistungs-Halbleiter-Bauteile.
  • DEFINITION
  • Wie der Begriff hier verwendet wird, bezieht sich Gruppe-III-Halbleiter auf eine Halbleiter-Legierung aus dem InAlGaN-System unter Einschluss von, jedoch ohne Beschränkung auf GaN, AIGaN, AlN, InGaN, InAIGaN und dergleichen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein konventionelles Gruppe-III-Nitrid-Hetero-Übergangs-Leistungs-Halbleiter-Bauteil schließt einen Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem Bandabstand ein, der über einen anderen Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem anderen Bandabstand angeordnet ist, um ein zweidimensionales Elektronen-Gas zu bilden, das als ein Leitungs-Kanal zwischen den Leistungs-Elektroden des Bauteils dient. Gruppe-III-Nitrid-Hetero-Übergangs-Leistungs-Halbleiter-Bauteile sind aufgrund ihres hohen Bandabstandes und ihrer Stromführungs-Fähigkeiten kommerziell wünschenswert. Ein typisches Gruppe-III-Nitrid-Leistungs-Halbleiter-Bauteil ist jedoch normalerweise eingeschaltet. Allgemein gesprochen ist ein normalerweise eingeschaltetes Leistungs-Halbleiter-Bauteil weniger wünschenswert, weil es zusätzliche Schaltungen erfordert, um seinen Kanal offen zu halten, damit das Bauteil abgeschaltet ist.
  • US 2005/0 145 883 A1 beschreibt ein III-Nitrid-Trench-Bauteil, in welchem durch die Trench-Struktur ein 2DEG unterbrochen wird.
  • DE 38 33 931 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer dotierten Isolierschicht, die zwischen zwei übereinander angeordneten elektrisch leitenden Schichten in einer integrierten Halbleiterschaltung liegt.
  • US 2003/0 020 092 A1 beschreibt einen AlGaN/GaN HEMT, in welchem eine Gate-Isolationsschicht zur Reduzierung des Gate-Leckverlustes und eine dotierte dielektrische Schicht zur Reduzierung des Oberflächen-Trapping in einer darunterliegenden Barriereschicht ausgebildet sind.
  • Es ist daher wünschenswert, ein normalerweise abgeschaltetes Gruppe-III-Nitrid-Leistungs-Halbleiter-Bauteil zu haben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Halbleiter-Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung schließt einen ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem Bandabstand, einem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem anderen Bandabstand über dem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper zur Bildung eines Gruppe-III-Nitrid-Hetero-Überganges mit einem zweidimensionalen Elektronen-Gas, eine erste Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist, eine zweite Leistungs-Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist, einen Gate-Isolierkörper mit einer in deren Hauptteil eingefangenen Ladung (beispielsweise eine negative Ladung) über dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper und eine Gate-Elektrode ein, die über dem Gate-Isolierkörper angeordnet ist. Dabei ist die Ladung in dem Gate-Isolierkörper so ausgewählt, dass sie das zweidimensionale Elektronen-Gas unterbricht.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann die Ladung in dem Gate-Isolierkörper geändert werden, um eine gewünschte Schwellenwert-Spannung zu erzielen.
  • Bei einem Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der erste Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper aus einer Halbleiter-Legierung aus dem InAlGaN-System, beispielsweise vorzugsweise GaN und der zweite Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper besteht aus einer anderen Halbleiter-Legierung aus dem InAlGaN-System, beispielsweise vorzugsweise AIGaN.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt der Gate-Isolierkörper zumindest einen Gate-Isolierkörper, beispielsweise vorzugsweise Si3N4 ein, der benachbart zu einem anderen unterschiedlichen Isolierkörper, beispielsweise vorzugsweise SiO2, angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf zwei Isolierkörper beschränkt, sondern der Gate-Isolierkörper kann vielmehr irgendeine Anzahl von abwechselnd angeordneten ersten und zweiten Isolierkörpern einschließen.
  • Ein Halbleiter-Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein diskretes Bauteil über einem Substrat, wie zum Beispiel einem Silizium-Substrat, einem Silizium-Karbid-Substrat oder einem Saphir-Substrat gebildet werden, oder es kann als Teil einer integrierten Schaltung zusammen mit anderen Elementen in einem gemeinsamen Halbleiter-Körper ausgebildet werden.
  • Ein Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Anordnen eines Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körpers mit einem Bandabstand über einem anderen Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem anderen Bandabstand hergestellt werden, um ein zweidimensionales Elektronen-Gas zu erzielen, wobei eine ersten und zweite Leistungs-Elektrode mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt wird und ein geladener Gate-Isolierkörper (beispielsweise vorzugsweise negativ geladen) über dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gebildet wird, und eine Gate-Elektrode über dem geladenen Gate-Isolierkörper gebildet wird.
  • Ein Gate-Isolierkörper gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bilden eines Isolierkörpers über einen anderen Isolierkörper und Anlegen einer Vorspannung an die Gate-Elektrode gebildet werden, während der Gate-Isolierkörper erhitzt wird.
  • Alternativ, jedoch nicht notwendigerweise, kann der Gate-Isolierkörper gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bilden eines geladenen Isolierkörpers benachbart zu einem anderen Isolierkörper und nachfolgendes Erhitzen des Gate-Isolierkörpers gebildet werden.
  • Ein Gate-Isolierkörper kann weiterhin durch Bilden eines Isolierkörpers benachbart zu einem anderen Isolierkörper und durch Implantieren von Dotierungsmitteln in zumindest einen der Isolierkörper gebildet werden. Hierauf kann ein Erhitzen des Gate-Isolierkörpers folgen, wenn dies erwünscht ist. Die Dotierungs-Spezies kann irgendeine oder eine Kombination von Fluor-, Brom-, Iod- und Chlor-Atomen sein, um Beispiele zu nennen. Es sei darauf hingewiesen, dass jede dieser Techniken die Einstellung der Schwellenwert-Spannung des Gate ermöglicht und es somit ermöglicht, dass das Gate programmierbar ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht des aktiven Bereiches eines Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Bauteils nach dem Stand der Technik.
    • 2 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht des aktiven Bereiches eines Gruppe-III-Nitrid-Heteroübergangs-Leistungs-Halbleiter-Bauteils gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht des aktiven Bereiches eines Gruppe-III-Nitrid-Heteroübergangs-Leistungs-Halbleiter-Bauteils gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht eines Teils der Gate-Struktur eines Gruppe-III-Nitrid-Heteroübergangs-Leistungs-Halbleiter-Bauteils gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 zeigt ein Beispiel eines typischen Gruppe-III-Nitrid-Heteroübergangs-Transistors mit hoher Elektronen-Beweglichkeit (HEMT). Im einzelnen schließt ein HEMT gemäß dem Stand der Technik einen ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper 10 mit einem Bandabstand, der beispielsweise aus GaN bestehen kann, und einem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper 12 ein, der einen anderen Bandabstand aufweist und der aus beispielsweise AIGaN bestehen kann und über dem ersten Halbleiter-Körper 10 angeordnet ist. Der erste Halbleiter-Körper 10 kann über einen Übergangs-Körper 8 gebildet sein, der beispielsweise aus AIN besteht und der seinerseits über einem Substrat 6 gebildet ist. Wie dies bekannt ist, könnte der Übergangs-Körper 8 aus einer Reihe von Schichten unter Einschluss von GaN, AIGaN, AIN, InGaAlN in verschiedener Reihenfolge gebildet sein, um Spannungen aufgrund einer Fehlanpassung einer Hetero-Epitaxialen Schicht mit dem Substrat zu verringern. Das Substrat 6 ist vorzugsweise aus Si gebildet, kann jedoch auch aus SiC, Saphir oder dergleichen gebildet sein. Alternativ kann das Substrat 6 aus einem massiven Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter (beispielsweise einem massiven GaN-Halbeiter) gebildet sein, der mit dem ersten Halbleiter-Körper 10 kompatibel ist, wobei in diesem Fall der Übergangs-Körper 8 fortgelassen werden kann.
  • Wie dies gut bekannt ist, führt der Hetero-Übergang zwischen dem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper 10 und dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper 12 zu der Bildung eines leitenden Bereiches, der üblicherweise als ein zweidimensionales Elektronen-Gas oder ein 2DEG 14 bezeichnet wird. Strom kann zwischen einer ersten Leistungs-Elektrode 16 (die vorzugsweise einen ohmschen Kontakt im zweiten Halbleiter-Körper 12 aufweist) und einer zweiten Leistungs-Elektrode 18 (die vorzugsweise ebenfalls einen ohmschen Kontakt mit dem zweiten Halbleiter-Körper 12 aufweist) über das 2DEG 14 geleitet werden.
  • Ein konventioneller HEMT, wie er beispielsweise in 1 gezeigt ist, ist ein normalerweise eingeschaltetes Bauteil. In vielen Anwendungen ist es wünschenswert, ein normalerweise ausgeschaltetes Bauteil zu haben. Somit kann die Gate-Struktur 20 zwischen der ersten Leistungs-Elektrode 16 und der zweiten Leistungs-Elektrode 18 angeordnet sein. Die Gate-Struktur 20 schließt zumindest eine Gate-Elektrode ein, die elektrisch durch eine Gate-Isolierung von dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper 12 isoliert und somit kapazitiv mit diesem gekoppelt ist. Das Anlegen einer geeigneten Spannung an die Gate-Elektrode der Gate-Struktur 20 bewirkt die Unterbrechung des 2DEG 14, wodurch das Bauteil abgeschaltet wird.
  • In 2, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Merkmale bezeichnen, schließt ein Bauteil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Gate-Struktur ein, die einen ersten Isolierkörper 22, der über einen Teil des zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körpers 12 angeordnet ist, einen zweiten Isolierkörper 24, der auf dem ersten Isolierkörper 22 angeordnet ist, und eine Gate-Elektrode 26 ein. Eine Feld- oder Passivierungs-Schicht 27 ist in der gezeigten Weise vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der erste Isolierkörper 22 und er zweite Isolierkörper 24 so ausgewählt, dass eine Ladungs-Fangstelle gebildet wird. Das heißt, eine Ladung kann zwischen dem ersten Isolierkörper 22 und dem zweiten Isolierkörper 24 eingefangen werden.
  • Beispielsweise kann der erste Isolierkörper 22 Si3N4 sein, und der zweite Isolierkörper 24 kann SiO2 sein. Der erste Isolierkörper 22 kann auch aus SiO2 bestehen, und der zweite Isolierkörper 24 kann aus Si3N4 bestehen.
  • Bei einem Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine negative Ladung zwischen dem ersten Isolierkörper 22 und dem zweiten Isolierkörper 24 eingefangen. Die Größe der eingefangenen Ladung kann so ausgewählt werden, dass ein 2DEG unterhalb der Gate-Elektrode 26 unterbrochen wird, wodurch das Bauteil ein normalerweise abgeschaltetes Bauteil wird. Ein Anlegen einer geeigneten Spannung kann dann das 2DEG 14 wieder herstellen um das Bauteil in den eingeschalteten Zustand zu bringen. Somit kann ein normalerweise abgeschaltetes Bauteil gewonnen werden.
  • Um die negative Ladung einzufangen wird nach der Herstellung des Bauteils (nach irgendeinem bekannten Verfahren) eine Vorspannung an die Gate-Elektrode 26 angelegt, um die negative Ladung zu erzeugen. Dies ruft einen Stromfluss durch den Isolator (beispielsweise über einen Tunnelungs-Mechanismus) bei Anlegen eines ausreichend hohen angelegten Feldes hervor. Als ein weiteres Merkmal der Erfindung kann dieser Effekt verstärkt werden, wenn die Vorspannung angelegt wird, während das Bauteil erhitzt wird. Die Zuführung von Wärme erzeugt die Ladung, die zwischen dem Isolierkörper 22 und dem zweiten Isolierkörper 24 eingefangen ist. Die Temperatur, die angelegte Spannung und die Zeit beeinflussen, wieviel an Ladung erzeugt und eingefangen wird.
  • Alternativ kann zumindest ein Isolierkörper mit einer negativen Ladung aufgewachsen und dann erhitzt werden, um ein Wandern der Ladung zu ermöglichen und zu ermöglichen, dass sie zwischen den zwei Isolierkörpern eingefangen wird. So kann beispielsweise Si3N4 mit einer negativen Ladung für diesen Zweck aufgewachsen werden.
  • Als weitere Alternative können Fluor-, Brom-, Iod-, Chlor- und ähnliche Atome in zumindest einen der Isolierkörper implantiert werden, gefolgt von der Anwendung von Wärme, um ein Wandern der Ladung an die Grenzfläche der Isolierkörper zu ermöglichen.
  • Zusätzlich dazu, dass dies ein normalerweise abgeschaltetes Bauteil ist, ist das Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, so programmiert zu werden, dass es eine Vielfalt von wünschenswerten Schwellenwert-Spannungen hat. Das heißt, dass die Schwellenwert-Spannung eines Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Auswahl einer geeigneten Ladungsmenge geändert werden kann.
  • Vorzugsweise können anstelle von lediglich 2 Isolierkörpern mehrfache Isolierkörper übereinander gestapelt werden, um die gewünschte Schwellenwert-Spannung zu erreichen. Daher kann ein Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung unterhalb der Gate-Elektrode 26 irgendeines oder einer Kombination des Folgenden einschließen: SiO2/Si3N4; SiO2/Si3N4/SiO2; SiO2/Si3N4/SiO2/Si3N4; Si3N4/SiO2; Si3N4/SiO2/Si3N4; Si3N4/SiO2/Si3N4/SiO2; oder irgendeine Kombination hiervon.
  • Es sollte verständliche sein, dass ein Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung über einem Substrat in irgendeiner bekannten Weise (beispielsweise über einem Übergangs-Körper 8, der auf einem Substrat 10 gebildet ist) als ein diskretes Leistungs-Bauteil gebildet werden kann, oder zusammen mit anderen Bauteilen auf einem gemeinsamen Substrat als Teil einer integrierten Schaltung gebildet werden kann.
  • In 3 ist ein Bauteil gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem ein erster Isolierkörper 22 eine Vertiefung 28 einschließt, ein zweiter Isolierkörper 24 über zumindest dem Boden und den Seitenwänden der Vertiefung 28 gebildet ist und eine Gate-Elektrode 26 im inneren der zumindest einen Vertiefung 28 über dem zweiten Isolierkörper 24 gebildet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ladung zwischen dem ersten Isolierkörper 22 und dem zweiten Isolierkörper 24 vorzugsweise entlang des Bodens und der Seitenwände der Ausnehmung oder Vertiefung 28 eingefangen. Als Ergebnis wird der Bereich, der für das Einfangen der Ladung bestimmt ist, vergrößert, ohne das die laterale Fläche vergrößert wird, die von der Gate-Struktur bewegt wird.
  • Als nächstes wird auf 4 Bezug genommen, in der ein Bauteil gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, bei dem eine Anzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Vertiefungen 30 in dem ersten Isolierkörper 22 anstelle lediglich der einzigen Vertiefung gebildet ist, um den Grenzflächenbereich zwischen dem ersten Isolierkörper 22 und dem zweiten Isolierkörper 24 weiter zu vergrößern und es somit zu ermöglichen, dass eine größer Ladungs-Einfang-Kapazität zwischen den beiden Körpern geschaffen wird.

Claims (20)

  1. Halbleiter-Bauteil mit: einem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper, der einen Bandabstand aufweist; einem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper, der einen anderen Bandabstand hat, über dem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper zur Bildung eines zweidimensionalen Elektronen-Gases; einer ersten Leistungs-Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist; einer zweiten Leistungs-Elektrode, die mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper gekoppelt ist; einen Gate-Isolierkörper über dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper; und einer Gate-Elektrode, die über dem Gate-Isolierkörper angeordnet ist, wobei der Gate-Isolierkörper eine in seinem Körper eingefangene Ladung aufweist, deren Größe so gewählt ist, dass das zweidimensionale Elektronen-Gas unterhalb der Gate-Elektrode unterbrochen wird.
  2. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 1, bei dem der erste Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper aus einer Halbleiter-Legierung aus dem InAlGaN-System besteht und der zweite Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper aus einer anderen Halbleiter-Legierung aus dem InAlGaN-System besteht.
  3. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper aus GaN besteht, und der zweite Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper aus AIGaN besteht.
  4. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 1, bei dem der Gate-Isolierkörper aus zumindest einem Isolierkörper besteht, der benachbart zu einem anderen unterschiedlichen Isolierkörper angeordnet ist.
  5. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 4, bei dem der eine Isolierkörper aus Silizium-Nitrid besteht und der andere Isolierkörper aus Silizium-Dioxid besteht.
  6. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 1, bei dem der Gate-Isolierkörper aus abwechselnd angeordneten einen und anderen Isolierkörpern besteht.
  7. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 6, bei dem der eine Isolierkörper aus Silizium-Nitrid besteht und der andere Isolierkörper aus Silizium-Dioxid besteht.
  8. Halbleiter-Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin ein Substrat umfasst.
  9. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 8, bei dem das Substrat Silizium umfasst.
  10. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 8, bei dem das Substrat Silizium-Karbid umfasst.
  11. Halbleiter-Bauteil nach Anspruch 8, bei dem das Substrat Saphir umfasst.
  12. Halbleiter-Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halbleiter-Bauteil ein diskretes Leistungs-Bauteil ist.
  13. Halbleiter-Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Halbleiter-Bauteil eine integrierte Schaltung ist.
  14. Halbleiter-Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ladung im dem Gate-Isolierkörper negativ ist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Bauteils, mit den folgenden Schritten: Anordnen eines zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körpers mit einem anderen Bandabstand über einem ersten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper mit einem Bandabstand, um ein zweidimensionales Elektronen-Gas zu erhalten; Koppeln einer ersten und einer zweiten Leistungs-Elektrode mit dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper, Bilden eines geladenen Gate-Isolierkörpers mit einer in seinem Körper gefangenen Ladung über dem zweiten Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Körper; und Bilden einer Gate-Elektrode über dem geladenen Gate-Isolierkörper, wobei die Größe der Ladung so gewählt ist, dass das zweidimensionale Elektronen-Gas unterhalb der Gate-Elektrode unterbrochen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Gate-Isolierkörper negativ geladen ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem der Gate-Isolierkörper durch Bilden eines Isolierkörpers über einem anderen Isolierkörper und Anlegen einer Vorspannung an die Gate-Elektrode gebildet ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem der Gate-Isolierkörper aus einem geladenen Isolierkörper und einem anderen Isolierkörper benachbart zu dem geladenen Isolierkörper und Erhitzen des Gate-Isolierkörpers gebildet wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem der Gate-Isolierkörper durch Bilden eines Isolierkörpers und eines anderen Isolierkörpers benachbart zu dem einen Isolierkörper gebildet wird, wobei das Verfahren weiterhin das Implantieren von Dotierungsmitteln in zumindest einen der Isolierkörper umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Dotierungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt sein können, die aus Fluor, Brom, Jod und Chlor besteht.
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Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8183595B2 (en) 2005-07-29 2012-05-22 International Rectifier Corporation Normally off III-nitride semiconductor device having a programmable gate
US8482035B2 (en) 2005-07-29 2013-07-09 International Rectifier Corporation Enhancement mode III-nitride transistors with single gate Dielectric structure
JP5050364B2 (ja) * 2006-02-13 2012-10-17 サンケン電気株式会社 電界効果半導体装置及びその製造方法
JP5192683B2 (ja) * 2006-11-17 2013-05-08 古河電気工業株式会社 窒化物系半導体ヘテロ接合電界効果トランジスタ
JP5347228B2 (ja) * 2007-03-05 2013-11-20 日本電気株式会社 電界効果トランジスタ
JP2008306130A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Sanken Electric Co Ltd 電界効果型半導体装置及びその製造方法
US8431962B2 (en) * 2007-12-07 2013-04-30 Northrop Grumman Systems Corporation Composite passivation process for nitride FET
US8159002B2 (en) 2007-12-20 2012-04-17 General Electric Company Heterostructure device and associated method
JP5671100B2 (ja) * 2008-02-13 2015-02-18 株式会社東芝 半導体装置
JP5487615B2 (ja) * 2008-12-24 2014-05-07 サンケン電気株式会社 電界効果半導体装置及びその製造方法
DE102009018054B4 (de) * 2009-04-21 2018-11-29 Infineon Technologies Austria Ag Lateraler HEMT und Verfahren zur Herstellung eines lateralen HEMT
JP5468301B2 (ja) * 2009-05-18 2014-04-09 シャープ株式会社 窒化物半導体装置および窒化物半導体装置製造方法
JP5554024B2 (ja) * 2009-07-03 2014-07-23 古河電気工業株式会社 窒化物系半導体電界効果トランジスタ
KR20110032845A (ko) 2009-09-24 2011-03-30 삼성전자주식회사 전력 전자소자 및 그 제조방법
JP5537555B2 (ja) * 2009-09-29 2014-07-02 株式会社東芝 半導体装置
US7999287B2 (en) 2009-10-26 2011-08-16 Infineon Technologies Austria Ag Lateral HEMT and method for the production of a lateral HEMT
GB2474917B (en) * 2009-11-02 2015-12-23 Scott Health & Safety Ltd Improvements to powered air breathing apparatus
KR101092467B1 (ko) * 2009-12-14 2011-12-13 경북대학교 산학협력단 인헨스먼트 노말리 오프 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법
US8242510B2 (en) * 2010-01-28 2012-08-14 Intersil Americas Inc. Monolithic integration of gallium nitride and silicon devices and circuits, structure and method
JP2011165924A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP5755460B2 (ja) * 2010-02-12 2015-07-29 インターナショナル レクティフィアー コーポレイション 単一ゲートの誘電体構造を有するエンハンスメントモードのiii族窒化物トランジスタ
US8981380B2 (en) * 2010-03-01 2015-03-17 International Rectifier Corporation Monolithic integration of silicon and group III-V devices
US9219058B2 (en) * 2010-03-01 2015-12-22 Infineon Technologies Americas Corp. Efficient high voltage switching circuits and monolithic integration of same
JP5056883B2 (ja) * 2010-03-26 2012-10-24 サンケン電気株式会社 半導体装置
JP2013526076A (ja) * 2010-05-02 2013-06-20 ヴィシク テクノロジーズ リミテッド 電界効果パワートランジスタ
US8816395B2 (en) 2010-05-02 2014-08-26 Visic Technologies Ltd. Field effect power transistors
JP5724347B2 (ja) * 2010-12-10 2015-05-27 富士通株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
US8957454B2 (en) 2011-03-03 2015-02-17 International Rectifier Corporation III-Nitride semiconductor structures with strain absorbing interlayer transition modules
CN102184943A (zh) * 2011-04-18 2011-09-14 电子科技大学 一种增强型AlGaN/GaN HEMT器件及其制备方法
US20120274366A1 (en) 2011-04-28 2012-11-01 International Rectifier Corporation Integrated Power Stage
US8546849B2 (en) 2011-05-04 2013-10-01 International Rectifier Corporation High voltage cascoded III-nitride rectifier package utilizing clips on package surface
KR20130004760A (ko) 2011-07-04 2013-01-14 삼성전자주식회사 파워소자 및 이의 제조방법
US9087812B2 (en) 2011-07-15 2015-07-21 International Rectifier Corporation Composite semiconductor device with integrated diode
US9281388B2 (en) 2011-07-15 2016-03-08 Infineon Technologies Americas Corp. Composite semiconductor device with a SOI substrate having an integrated diode
US8796738B2 (en) 2011-09-21 2014-08-05 International Rectifier Corporation Group III-V device structure having a selectively reduced impurity concentration
JP2013074069A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Fujitsu Ltd 半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR101322642B1 (ko) * 2011-12-16 2013-10-28 경북대학교 산학협력단 질화물 반도체 소자 및 그 소자의 제조 방법
JP5579216B2 (ja) * 2012-03-26 2014-08-27 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
JP5990976B2 (ja) 2012-03-29 2016-09-14 富士通株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP6054620B2 (ja) * 2012-03-29 2016-12-27 トランスフォーム・ジャパン株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
CN102709322B (zh) * 2012-05-30 2015-07-01 电子科技大学 高阈值电压氮化镓增强型晶体管结构及制备方法
KR101306591B1 (ko) * 2012-06-28 2013-09-11 순천대학교 산학협력단 고-전자 이동도 트랜지스터 소자 및 그 제조 방법
KR102055839B1 (ko) * 2013-03-08 2019-12-13 삼성전자주식회사 질화계 반도체 소자
KR102036349B1 (ko) 2013-03-08 2019-10-24 삼성전자 주식회사 고 전자이동도 트랜지스터
US9704959B2 (en) * 2013-05-21 2017-07-11 Massachusetts Institute Of Technology Enhancement-mode transistors with increased threshold voltage
US9590048B2 (en) 2013-10-31 2017-03-07 Infineon Technologies Austria Ag Electronic device
US9281413B2 (en) 2014-01-28 2016-03-08 Infineon Technologies Austria Ag Enhancement mode device
JP6401053B2 (ja) * 2014-12-26 2018-10-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US10161804B2 (en) * 2014-12-30 2018-12-25 Unist (Ulsan National Institute Of Science And Technology) Electromagnetic wave oscillator, plasma wave power extractor and electromagnetic wave detector
US9553155B2 (en) 2015-02-04 2017-01-24 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device and method
CN108258035B (zh) * 2018-01-15 2020-09-29 中国科学院微电子研究所 一种GaN基增强型场效应器件及其制作方法
US20230215912A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Innoscience (Suzhou) Technology Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833931A1 (de) 1988-10-05 1990-04-12 Texas Instruments Deutschland Verfahren zum herstellen einer dotierten isolierschicht
US20030020092A1 (en) 2001-07-24 2003-01-30 Primit Parikh Insulating gate AlGaN/GaN HEMT
US20050145883A1 (en) 2003-12-05 2005-07-07 Robert Beach III-nitride semiconductor device with trench structure

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2545989B1 (fr) * 1983-05-10 1985-07-05 Thomson Csf Transistor a effet de champ, fonctionnant en regime d'enrichissement
US4978631A (en) 1986-07-25 1990-12-18 Siliconix Incorporated Current source with a process selectable temperature coefficient
US5055890A (en) * 1990-01-25 1991-10-08 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nonvolatile semiconductor memory having three dimension charge confinement
US5471077A (en) * 1991-10-10 1995-11-28 Hughes Aircraft Company High electron mobility transistor and methode of making
JP3260194B2 (ja) * 1993-01-21 2002-02-25 新日本製鐵株式会社 Mos電界効果型トランジスタ及び不揮発性半導体記憶装置
JP3386863B2 (ja) 1993-09-29 2003-03-17 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP2973876B2 (ja) * 1995-07-07 1999-11-08 日本電気株式会社 化合物半導体メモリ
US5693964A (en) * 1995-07-31 1997-12-02 Matsushita Electronics Corporation Field-effect transistor and fabrication method
US5925904A (en) * 1996-04-03 1999-07-20 Altera Corporation Two-terminal electrically-reprogrammable programmable logic element
US6962883B2 (en) * 1996-08-01 2005-11-08 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit insulator and method
JP2970556B2 (ja) 1996-11-01 1999-11-02 日本電気株式会社 不揮発性トランジスタ
JPH10284627A (ja) * 1997-02-07 1998-10-23 Citizen Watch Co Ltd 半導体不揮発性記憶装置の製造方法
JP3216804B2 (ja) * 1998-01-06 2001-10-09 富士電機株式会社 炭化けい素縦形fetの製造方法および炭化けい素縦形fet
JPH11214800A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2001077353A (ja) * 1999-06-30 2001-03-23 Toshiba Corp 高電子移動度トランジスタ及び電力増幅器
US6521961B1 (en) * 2000-04-28 2003-02-18 Motorola, Inc. Semiconductor device using a barrier layer between the gate electrode and substrate and method therefor
TW475268B (en) 2000-05-31 2002-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Misfet
US6512274B1 (en) 2000-06-22 2003-01-28 Progressant Technologies, Inc. CMOS-process compatible, tunable NDR (negative differential resistance) device and method of operating same
WO2002001641A1 (fr) 2000-06-27 2002-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif semi-conducteur
US6690042B2 (en) * 2000-09-27 2004-02-10 Sensor Electronic Technology, Inc. Metal oxide semiconductor heterostructure field effect transistor
CN1254026C (zh) 2000-11-21 2006-04-26 松下电器产业株式会社 通信系统用仪器
JP2002324813A (ja) 2001-02-21 2002-11-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ヘテロ構造電界効果トランジスタ
US7590159B2 (en) * 2001-02-26 2009-09-15 Ricoh Company, Ltd. Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7 micrometers and optical telecommunication system using such a laser diode
US6593193B2 (en) * 2001-02-27 2003-07-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same
US6774434B2 (en) * 2001-11-16 2004-08-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Field effect device having a drift region and field shaping region used as capacitor dielectric
US6768146B2 (en) * 2001-11-27 2004-07-27 The Furukawa Electric Co., Ltd. III-V nitride semiconductor device, and protection element and power conversion apparatus using the same
JP4865189B2 (ja) * 2002-02-21 2012-02-01 古河電気工業株式会社 GaN系電界効果トランジスタ
JP2004014547A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Toshiba Corp 半導体装置及び容量調節回路
US7154140B2 (en) 2002-06-21 2006-12-26 Micron Technology, Inc. Write once read only memory with large work function floating gates
WO2004019415A1 (en) * 2002-08-26 2004-03-04 University Of Florida GaN-TYPE ENHANCEMENT MOSFET USING HETERO STRUCTURE
JP2004165387A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Furukawa Electric Co Ltd:The GaN系電界効果トランジスタ
US6980467B2 (en) * 2002-12-09 2005-12-27 Progressant Technologies, Inc. Method of forming a negative differential resistance device
JP4572500B2 (ja) * 2002-12-27 2010-11-04 ソニー株式会社 不揮発性半導体メモリ装置およびその動作方法
US6933544B2 (en) * 2003-01-29 2005-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Power semiconductor device
JP4479886B2 (ja) 2003-03-26 2010-06-09 日本電信電話株式会社 半導体装置
CN100365815C (zh) * 2003-05-09 2008-01-30 松下电器产业株式会社 非易失性存储器及其制造方法
US7659539B2 (en) * 2003-06-26 2010-02-09 Mears Technologies, Inc. Semiconductor device including a floating gate memory cell with a superlattice channel
US7586116B2 (en) * 2003-06-26 2009-09-08 Mears Technologies, Inc. Semiconductor device having a semiconductor-on-insulator configuration and a superlattice
US20060243964A1 (en) * 2003-06-26 2006-11-02 Rj Mears, Llc Method for making a semiconductor device having a semiconductor-on-insulator configuration and a superlattice
TWI313060B (en) * 2003-07-28 2009-08-01 Japan Science & Tech Agency Feild effect transisitor and fabricating method thereof
US7501669B2 (en) * 2003-09-09 2009-03-10 Cree, Inc. Wide bandgap transistor devices with field plates
US7052942B1 (en) * 2003-09-19 2006-05-30 Rf Micro Devices, Inc. Surface passivation of GaN devices in epitaxial growth chamber
WO2005062049A2 (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) The use of microelectronic structures for patterned deposition of molecules onto surfaces
JP4230370B2 (ja) * 2004-01-16 2009-02-25 ユーディナデバイス株式会社 半導体装置及びその製造方法
US7045404B2 (en) * 2004-01-16 2006-05-16 Cree, Inc. Nitride-based transistors with a protective layer and a low-damage recess and methods of fabrication thereof
US7382001B2 (en) * 2004-01-23 2008-06-03 International Rectifier Corporation Enhancement mode III-nitride FET
US7465997B2 (en) * 2004-02-12 2008-12-16 International Rectifier Corporation III-nitride bidirectional switch
JP4759944B2 (ja) * 2004-07-07 2011-08-31 ルネサスエレクトロニクス株式会社 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JP2006032552A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Toshiba Corp 窒化物含有半導体装置
JP4637553B2 (ja) * 2004-11-22 2011-02-23 パナソニック株式会社 ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路
US20070018199A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-25 Cree, Inc. Nitride-based transistors and fabrication methods with an etch stop layer
US8183595B2 (en) * 2005-07-29 2012-05-22 International Rectifier Corporation Normally off III-nitride semiconductor device having a programmable gate
WO2008027027A2 (en) * 2005-09-07 2008-03-06 Cree, Inc Transistor with fluorine treatment
WO2007059220A2 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 The Regents Of The University Of California Methods to shape the electric field in electron devices, passivate dislocations and point defects, and enhance the luminescence efficiency of optical devices
US7932539B2 (en) * 2005-11-29 2011-04-26 The Hong Kong University Of Science And Technology Enhancement-mode III-N devices, circuits, and methods
US8044432B2 (en) * 2005-11-29 2011-10-25 The Hong Kong University Of Science And Technology Low density drain HEMTs
JP5050364B2 (ja) * 2006-02-13 2012-10-17 サンケン電気株式会社 電界効果半導体装置及びその製造方法
JP5065616B2 (ja) * 2006-04-21 2012-11-07 株式会社東芝 窒化物半導体素子
JP5192683B2 (ja) * 2006-11-17 2013-05-08 古河電気工業株式会社 窒化物系半導体ヘテロ接合電界効果トランジスタ
KR100832583B1 (ko) * 2007-01-04 2008-05-27 한국과학기술연구원 누설자장을 이용한 스핀 트랜지스터
US20080179762A1 (en) 2007-01-25 2008-07-31 Au Optronics Corporation Layered structure with laser-induced aggregation silicon nano-dots in a silicon-rich dielectric layer, and applications of the same
US7973304B2 (en) 2007-02-06 2011-07-05 International Rectifier Corporation III-nitride semiconductor device
US7851825B2 (en) 2007-12-10 2010-12-14 Transphorm Inc. Insulated gate e-mode transistors
US8188514B2 (en) * 2008-08-15 2012-05-29 Rensselaer Polytechnic Institute Transistor
US8350296B2 (en) * 2008-08-21 2013-01-08 International Rectifier Corporation Enhancement mode III-nitride device with floating gate and process for its manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833931A1 (de) 1988-10-05 1990-04-12 Texas Instruments Deutschland Verfahren zum herstellen einer dotierten isolierschicht
US20030020092A1 (en) 2001-07-24 2003-01-30 Primit Parikh Insulating gate AlGaN/GaN HEMT
US20050145883A1 (en) 2003-12-05 2005-07-07 Robert Beach III-nitride semiconductor device with trench structure

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