KR20230007512A - 베릴륨 도핑된 쇼트키 접촉층을 갖는 공핍 모드 고전자 이동도 전계 효과 트랜지스터(hemt) 반도체 장치 - Google Patents

베릴륨 도핑된 쇼트키 접촉층을 갖는 공핍 모드 고전자 이동도 전계 효과 트랜지스터(hemt) 반도체 장치 Download PDF

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기철 황
브라이언 디. 슐츠
존 로건
로버트 이. 레오니
니콜라스 제이. 콜리아스
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레이던 컴퍼니
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Abstract

반도체 장치는 기판; 상기 기판 상의 한 쌍의 III족 질화물층들로서, 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 하부층에 형성된 2차원 전자 가스(2DEG) 채널과 헤테로접합을 형성하는, 한 쌍의 III족 질화물층들; 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 상부층 상에 배치된 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층; 및 상기 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 일부와 쇼트키 접촉하는 전기 접점;을 포함한다.

Description

베릴륨 도핑된 쇼트키 접촉층을 갖는 공핍 모드 고전자 이동도 전계 효과 트랜지스터(HEMT) 반도체 장치
본 개시내용은 일반적으로 공핍 모드(depletion mode) 고전자 이동도 전계 효과 트랜지스터(High Electron Mobile Field Effect Transistor: HEMT)
반도체 장치에 관한 것이며, 보다 특히, 쇼트키(schottky) 접촉층을 갖는 공핍 모드 HEMT 반도체 장치에 관한 것이다.
당업계에 공지된 바와 같이, 예를 들어 GaN, AlGaN, InN, AlN 및 ScAlN과 같은 III족-질화물에 기초한 다이오드 및 FET(전계 효과 트랜지스터)와 같은 능동 반도체 장치는 최근 재료, 공정, 장치, 및 설계 기술의 최적화로 수득된 우수한 RF/마이크로파 성능을 입증하였다(참조: GaN-Based Schottky Diode by Yaqi Wang, http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.77024, 제출: 2017년 11월 27일, 검토: 2018년 4월 5일, 공개: 2018년 9월 12일).
이러한 반도체 장치에 대한 쇼트키 장벽 높이를 증가시키기 위한 이전 시도는 MIS(금속-절연체-반도체) FET를 형성하기 위해 실리콘 질화물 또는 산화물, 알루미늄 질화물 또는 산화물 및 다양한 기타 유전체 필름과 같은 유전체 절연체를 도입하는 것이었다. 이 MIS 접근법은 절연막과 반도체 사이의 표면 상태에 문제가 있다. 특히, 이러한 표면 상태는 캐리어를 트랩(trap)하고 FET의 불안정한 작동을 유발한다.
InGaAs 쇼트키 다이오드 상의 얇은 p형 InGaAs층이 쇼트키 장벽 높이를 증가시킨다고 보고되었다(P. Kordos 외, Schottky barrier height enhancement on n-In0.53Ga0.47As, J. Appl. Phys. 72, 2347 (1992)). 또한 AlGaN/GaN HEMT에 마그네슘(Mg)이 도핑된 5 nm p형 GaN 캡층은 트랜지스터 항복 전압을 증가시키고 전류 분산을 감소시킨다고 보고되었다(Li 외, Device Characteristics of AlGaN/GaN HEMTs with p-GaN Cap Layer, ECS Journal of Solid State Science and Technology, 6 (11) S3125-S3128 (2017)). 마그네슘 도핑된 p형 GaN 캡 장치가 보고되었지만, 마그네슘을 사용하면 증착 시스템에서 메모리 효과가 발생하여 마그네슘 배경 불순물 혼입 수치가 증가할 위험이 있다. 마그네슘 도핑은 GaN에 대해 유일하게 보고된 p형 도펀트(dopant)이다.
본 개시내용에 따르면, 한 쌍의 적층된 III족 질화물 반도체층들로서, 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 하부층에 형성되어 있는 2DEG 채널과 헤테로접합(heterojunction)을 형성하는, 한 쌍의 적층된 III족 질화물 반도체층들; 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에(over) 배치된 소스 전극(source electrode); 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에 배치된 드레인 전극(drain electrode); 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 상에(on) 배치된 베릴륨 도핑된(doping) III족 질화물 물질의 캡층으로서, 상기 소스 전극의 옴(ohmic) 접촉 영역으로부터 상기 드레인 전극의 옴 접촉 영역으로 연장하는 것인, 도핑된 III족-질화물 물질의 캡층; 및 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 배치되고, 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층과 쇼트키(Schottky) 접촉하는 게이트 전극;을 포함하는, 반도체 장치가 제공된다. 따라서, 도핑된 III족-질화물층의 캡층은 쇼트키 접촉층으로도 기능한다.
일 구현예에서, 베릴륨 도핑된 III족-질화물 물질의 캡층은 베릴륨 도핑된 질화갈륨이다.
일 구현예에서, 기판; 상기 기판 상의 한 쌍의 III족 질화물층들로서, 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 하부층에 형성된 2차원 전자 가스(2DEG) 채널과 헤테로접합을 형성하는, 한 쌍의 III족 질화물층들; 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 상부층 상에 배치된 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층; 및 1 nm 내지 10 nm의 두께를 갖는 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 일부와 쇼트키 접촉하는 전기 접점;을 포함하는 반도체 구조체가 제공된다.
일 구현예에서, 베릴륨의 도핑 농도는 1×1016/cm3 내지 5×1019/cm3 범위이다.
발명자들은 음의 임계 전압(공핍 모드)을 유지하면서 약간 더 높은 쇼트키 장벽의 이점이 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층(Be:GaN)을 얇게 유지함으로써 달성될 수 있음을 인식했는데, 왜냐하면 공동 계류 중인 특허 출원 제16/379,077호(2019년 4월 9일에 출원, 발명자: Hwang 외, 제목: 향상 모드 III족-질소 고전자 이동도 트랜지스터 및 공핍 모드 III족-질소 고전자 이동도 트랜지스터를 모두 갖는 반도체 구조체(SEMICONDUCTOR STRUCTURE HAVING BOTH ENHANCEMENT MODE GROUP III-N HIGH ELECTRON MOBILITY TRANSISTORS AND DEPLETION MODE GROUP III-N HIGH ELECTRON MOBILITY TRANSISTORS))에 기재된 바와 같이, 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층이 향상 모드 HEMT를 생성하려고 하지 않기 때문이고, 상기 출원은 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에 참조로 포함되는 바와 같이, 장벽층과 채널층 사이의 분극 부정합(polarization mismatch)은 상한이 없다.
본 발명자들은 쇼트키 장벽 높이를 향상시키기 위해 p형 전도성이 필요하지 않고, 억셉터 트랩 상태에서 할 수 있는 것과 같이, 오히려 유효 쇼트키 장벽 높이를 변경하기 위해 페르미 준위(Fermi level)의 표면 피닝(pinning)을 이동시킬 수 있어야 하고, 따라서 III족-질화물의 도펀트로서 베릴륨을 사용하고; III족-질화물 성장을 위해 베릴륨을 사용하는 것이 마그네슘보다 더 공정 친화적인 도펀트라는 것을 인식했다. 보다 구체적으로, 일 구현예에서, 5×1018/cm3의 도핑 농도를 갖는 베릴륨은 도핑되지 않은 GaN의 경우 100 옴(Ohm)-cm에서 베릴륨 도핑된 GaN의 경우 2.2×103으로 GaN의 저항률을 증가시키는 것으로 본 발명자들에 의해 실험적으로 발견되었다.
또한, 본 발명자들은 MBE에 의한 GaN의 베릴륨 도핑이 물질에 추가적인 결함 및 무질서를 생성하지 않고 최대 5×1019/cm3 까지 가능하며 결국 구조적 열화를 초래한다는 것을 인식하였다. 1×1016/cm3 미만의 도핑 수치는 강화된 쇼트키 장벽 높이를 실현하기 위해 밴드 구조를 이동시키는 데 비효율적이 된다. 또한, 베릴륨의 증기압은 베릴륨이 MBE 성장에 사용된 후 베릴륨이 바람직하지 않은 백그라운드 도핑을 생성하거나 챔버 메모리 효과가 발생하지 않도록 하는 정도이다. 발명자들은 특정 공핍 모드 AlGaN/GaN HEMT에서 MBE에 의해 성장된 5×1018/cm3 베릴륨 도핑된 GaN의 25 nm 캡층이 밴드 구조를 수정하여 향상 모드 HEMT를 생성할 수 있음을 실험적으로 발견했으며, 이는 베릴륨 도핑이 GaN에서 억셉터 준위 상태를 효율적으로 생성할 수 있음을 시사한다.
본 발명자들은 GaN(Be:GaN)에 대한 억셉터 준위 도펀트로 사용되는 베릴륨이 성장 및 처리 단계 모두에서 고온, 예를 들어 적어도 섭씨 900도까지 안정하다는 것을 인식했다. 베릴륨 도펀트를 포함하는 GaN층의 저항률은 증가하는데, 이는 저항률이 감소하고 p형 전도성이 관찰되는 마그네슘 도핑된 GaN과 상이하다. 이 베릴륨 도핑된 GaN은 다이오드 및 FET용 III족 질화물 물질 구조 위에 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층을 1 nm에서 10 nm 두께로 성장시켜 다이오드 및 FET에 대한 효과적인 쇼트키 장벽 높이를 증가시키는 우수한 물질을 제공한다. 베릴륨 도핑된 캡층은 쇼트키 장벽 높이를 증가시킨다. 증가된 장벽 높이는, 1. 게이트 누설 전류 감소; 2. 항복 전압 증가; 및 3. 다이오드 및 FET의 신뢰성 향상을 포함하는 많은 이점을 제공한다. 또한 이 층은 RF 장치에서 전류 분산을 개선하기 위한 표면 부동태화(passivation)로 사용된다.
또한, 본 발명자들은 III족 질화물 HEMT의 표면 상에 도핑된 III족 질화물 캡층의 추가가 III족 질화물 HEMT의 2DEG에서 분극 유도 전하를 증가시키는 데 기여하지 않는다는 것을 인식하였다. III족 질화물 HEMT는 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들로 형성된다. 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 하부는 채널층이고, 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부는 장벽층이다. 한 쌍의 적층된 III족-질화물층들은 헤테로접합을 형성하고 상기 헤테로접합 인터페이스에서의 분극 부정합은 채널층에서 2DEG의 형성을 초래한다. 장벽층은 하나 이상의 III족 질화물층들에 의해 형성될 수 있어서, 장벽층의 III족 질화물층은 어떤 방식으로든 헤테로접합에서 분극 부정합을 설정하는 데 기여한다. III족 질화물 캡층은 장벽층과 직접 접촉하는 하나 이상의 III족 질화물 반도체층들일 수 있다. III족 질화물 캡층의 물질은 장벽층의 III족 질화물 물질과 같이 분극 부정합의 증가에 기여하지 않으며, 오히려 III족 질화물 캡층 물질은 표면 부동태화, 누출 및 분산을 개선한다.
또한 본 발명자들은 본 출원에서 공핍 모드 HEMT 상부의 얇은 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 목적이 공핍 모드 HEMT와의 게이트 접촉의 쇼트키 장벽 높이를 증가시키는 것임을 인식하였고, 공핍 모드 HEMT의 장벽층 위의 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층의 두께는 공핍 모드 HEMT의 2DEG에서 전하 밀도를 유지하기 위해 장벽층 두께의 1/4 미만이어야 한다.
본 개시내용의 하나 이상의 구현예의 세부사항은 첨부 도면 및 하기 상세한 설명에 기술된다. 본 개시내용의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명 및 도면, 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 장치 단면의 개략도이다.
도 2a는 종래 기술에 따른 반도체 장치의 전도 밴드(conduction band) 에너지 다이어그램의 개략도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 반도체 장치의 전도 밴드 에너지 다이어그램의 개략도이다.
다양한 도면에서 유사한 참조 기호는 유사한 요소를 나타낸다.
이제 도 1을 참조하여, 공핍 모드(D-모드) 전계 효과 트랜지스터(12), 여기서는 D-모드 HEMT를 갖는 반도체 구조체(10)가 도시된다. D-모드 HEMT(12)는 도시된 바와 같이 소스 전극(26), 드레인 전극(28) 및 소스 전극(26)과 드레인 전극(28) 사이에 배치된 게이트 전극(34)을 포함한다.
보다 특히, 반도체 구조체(10)는 단결정 기판(18), 여기서는 예를 들어 규소 카바이드(SiC), 및 에피택셜(epitaxially) 성장된 III족-질화물 구조체, 여기서는 에피택셜 성장된 III족-질화물 구조체 반도체층(20, 22, 24)의 스택을 포함하고; 층(20)은 HEMT 구조체의 핵 및 버퍼 영역을 형성하는 하나 이상의 에피택셜 성장된 III족 질화물 물질이고, 층(22)은 층(20) 물질, 여기서는 예를 들어 GaN보다 낮은 저항을 갖는 에피택셜 성장된 도핑되지 않은 III족 질화물 채널 물질이고, 및 층(24)은 하나 이상의 에피택셜 성장된 III족-질화물 장벽 물질, 여기서는 예를 들어 AlGaN이다. 한 쌍의 적층된 III족-질화물 반도체층들(22, 24)은 GaN 채널층(22)에서 2DEG 채널(점선(23)으로 표시됨)과 헤테로접합을 형성한다. 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층(25), 여기서는 베릴륨 도핑된 GaN 캡층(25)이 AlGaN 장벽층(24) 상에 형성된다. GaN 캡층(25)은 소스 전극(26)의 옴 접촉 영역(27)으로부터 드레인 전극(28)의 옴 접촉 영역(29)까지 연장된다는 점에 유의한다. 게이트 전극(34)은 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층(25)과 쇼트키 접촉한다. 또한, 소스 전극(26) 및 드레인 전극(28)은 GaN 채널층(22)과 옴 접촉하고 있음을 유의한다. 옴 접촉 영역(27 및 29)은 금속 접촉의 열적 어닐링 또는 반도체 재성장 프로세스를 통해 형성될 수 있고 2DEG(23)와 소스 및 드레인 전극(26 및 28) 사이의 옴 접촉을 제공한다. 옴 접촉 영역(27 및 29)은 층(25, 24)을 형성하기 전에 층(25, 24) 중 아무것도 제거하지 않거나, 일부 또는 전부 제거하는 다양한 방법을 통해 달성될 수 있다.
보다 특히, 임의의 통상적인 방식으로 기판(18) 및 층들(20, 22, 24)을 갖는 구조체를 형성한 후, 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층(25)이 AlGaN 장벽층(24)의 표면 상에 증착된다. 여기서, 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층(25)의 III족 질화물 물질은 GaN이다. 본원에서 예를 들어 1 nm 내지 10 nm의 베릴륨 도핑된 GaN이 분자 빔 에피택시(epitaxy) 장비를 사용하여 증착되고, 이로써 도시된 바와 같이 단결정, 에피택셜 성장된 Be:GaN층; 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층(25)이 증착된다. Be:GaN 캡층의 두께는, 핀치오프(pinch-off) 전압 및 트랜스컨덕턴스(transconductance)가 극초단파 장치의 RF 성능을 크게 감소하고 영향을 미치도록 유지하고, Be:GaN 캡층에 홀 가스가 형성되는 것을 방지하도록 쇼트키 게이트 접촉 아래에서 1 nm에서 10 nm로 유지되어야 한다.
본 출원에서 공핍 모드 HEMT 위에 있는 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층의 목적은 공핍 모드 HEMT와 게이트 접촉의 쇼트키 장벽 높이를 증가시키는 것이다. 공핍 모드 HEMT의 장벽층 위의 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 두께는 공핍 모드 HEMT의 2DEG에서 전하 밀도를 유지하기 위해 장벽층 두께의 1/4 미만이어야 한다.
본원의 구현예에서, 베릴륨은 GaN에서 5×1018/cm3의 도핑 농도를 갖고, 도핑되지 않은 GaN의 경우 100 Ohm-cm에서 베릴륨 도핑된 GaN의 경우 2.2×103 Ohm-cm로 GaN의 저항률을 줄이는 것을 발명자들에 의해 실험적으로 발견하였다. 다음에 캡층(25)의 표면은 소스 및 드레인 전극(26 및 28)이 형성될 Be:GaN 캡층(25)의 부분을 노출시키기 위해 개구부로 마스킹된다. 여기서 예를 들어 염소계 건식 플라스마 에칭과 같은 적합한 에칭제는 Be:GaN 캡층(25) 및 AlGaN 장벽층(24)의 10 nm를 에칭하는 데 사용된다. 소스 및 드레인 전극(26, 28)은 금속 합금 및 열 어닐링을 사용하여 임의의 종래 방식으로 채널층(22)에서 2DEG와 옴 접촉하여 형성된다. 소스 및 드레인 전극(26 및 28)을 형성한 후, 게이트 전극(34)은 도시된 바와 같이 Be:GaN 캡층(25)과 쇼트키 접촉하여 형성된다.
이제 도 2a을 참조하여, 밴드 에너지 다이어그램(40)은 Be:GaN 캡층(25)이 0 nm인 구조체(10)에 대한 AlGaN/GaN HEMT 전도 밴드 에너지 곡선(42)을 나타낸다. 전도 밴드 에너지는 수직 에너지 축(44) 및 구조체(10)의 표면 아래 거리를 나타내는 수평 거리 축(46)을 따라 플롯(plot)된다. 수평 거리 축(46)은 AlGaN III족 질화물 장벽층(24)의 표면에 해당하는 0에서 시작하고, 오른쪽으로 갈수록 표면 아래에서 더 깊어지는 위치를 나타낸다. 위치 X는 AlGaN III족 질화물 장벽층(24)과 GaN 채널층(22) 사이의 계면의 위치를 나타낸다. AlGaN III족-질화물 장벽층(24)에 해당하는 전도 밴드 에너지 곡선(42)의 부분은 0에서 X까지 연장되는 장벽 거리 범위(48)에 걸쳐 플롯된다. GaN 채널층(22)에 해당하는 전도 밴드 에너지 곡선(42)의 일부는 X보다 큰 거리에 해당하는 버퍼 거리 범위(50)에 걸쳐 플롯된다. 점선(52)은 페르미 에너지를 나타내고 음영 영역(54)은 전도 밴드 에너지 곡선(42)이 점선(52) 아래로 떨어질 때 AlGaN III족 질화물 장벽층(24)과 GaN 채널층(22) 사이의 계면에 형성되는 2DEG 채널을 나타낸다. 유효 쇼트키 장벽 높이는 표면과 2DEG 사이의 전도 밴드 에너지 곡선(42)의 가장 높은 에너지 지점 또는 0과 X 사이의 수평축 거리에 의해 정의된다. 기호φB 56은 밴드 에너지 다이어그램(40)에서 유효 쇼트키 장벽 높이의 에너지 준위를 나타낸다.
이제 도 2b를 참조하면, 제2 밴드 에너지 다이어그램(70)은 Be:GaN 캡층(25)을 갖는 구조체(10)에 대한 Be:GaN/AlGaN/GaN HEMT 전도 밴드 에너지 곡선(72)을 도시한다. 전도 밴드 에너지는 수직 에너지 축(44) 및 구조체(10)의 표면 아래 거리를 나타내는 수평 거리 축(46)을 따라 플롯(plot)된다. 수평 거리 축(46)은 베릴륨이 도핑된 GaN 캡층(25)의 표면에 해당하는 0에서 시작하고, 오른쪽으로 갈수록 표면 아래에서 더 깊어지는 위치를 나타낸다. 위치 Y는 베릴륨이 도핑된 GaN 캡층(25)과 AlGaN III족 질화물 장벽층(24) 사이의 계면 위치를 나타낸다. 위치 X + Y는 AlGaN III족-질화물 장벽층(24)과 GaN 채널층(22) 사이의 계면 위치를 나타낸다. 베릴륨 도핑된 GaN 캡층(25)에 해당하는 전도 밴드 에너지 곡선(72)의 부분은 0에서 Y까지 연장되는 장벽 캡 거리 범위(74)에 걸쳐 플롯된다. AlGaN III족-질화물 장벽층(24)에 해당하는 전도 밴드 에너지 곡선(72)의 부분은 Y에서 X+Y로 연장되는 장벽 거리 범위(48)에 걸쳐 플롯된다. GaN 채널층(22)에 해당하는 전도 밴드 에너지 곡선(42)의 부분은 X+Y보다 큰 거리에 해당하는 버퍼 거리 범위(50)에 걸쳐 플롯된다. 유효 쇼트키 장벽 높이는 표면과 2DEG 사이의 전도 밴드 에너지 곡선(42)의 가장 높은 에너지 지점, 또는 수평축의 거리, 0과 X+Y 사이에 의해 정의된다.
GaN 내의 베릴륨 도핑에 의해 생성된 억셉터 준위 상태는 밴드 구조의 상향 이동을 유발하여 효과적인 장벽 높이를 증가시킨다. 기호 φT 76은 밴드 에너지 다이어그램(70)에서 유효 쇼트키 장벽 높이의 에너지 준위를 나타낸다. 다이어그램 (40)에 도시된 구조에서 유효 쇼트키 장벽 높이의 에너지 위치는 기호 φB 56으로 표시된다. 기호 ΔφB(78)는 베릴륨 도핑된 GaN 캡층(25)으로 달성된 유효 쇼트키 장벽 높이의 양의 증가를 나타낸다.
본 발명에 따른 반도체 장치는, 한 쌍의 적층된 III족-질화물 반도체층들로서, 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 하부층에 형성되어 있는 2DEG 채널과 헤테로접합(heterojunction)을 형성하는, 한 쌍의 적층된 III족 질화물 반도체층들; 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에 배치된 소스 전극; 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에 배치된 드레인 전극; 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 상에 배치된 베릴륨이 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층으로서, 소스 전극의 옴(ohmic) 접촉 영역으로부터 드레인 전극의 옴 접촉 영역으로 연장되는 도핑된 III족-질화물 물질의 이러한 캡층; 소스 전극과 드레인 전극 사이에 배치되고 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층과 쇼트키 접촉하는 게이트 전극을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 반도체 장치는 개별적으로 또는 조합하여, 베릴륨 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층은 베릴륨 도핑된 질화 갈륨이고; 상기 베릴륨 도핑된 III족 질화물 물질은 1 nm 내지 10 nm의 두께를 갖는 층이고; 베릴륨의 도핑 농도는 1×1016/cm3 내지 5×1019/cm3 의 범위이고; 또는 상기 반도체 장치는 공핍 모드 전계 효과 트랜지스터인 것을 포함하는 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 장치는 기판; 상기 기판 상의 한 쌍의 III족 질화물층들로서, 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 하부층에 형성된 2차원 전자 가스(2DEG) 채널과 헤테로접합을 형성하는, 한 쌍의 III족 질화물층들; 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 상부층 상에 배치된 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층; 및 상기 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 일부와 쇼트키 접촉하는 전기 접점;을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 반도체 장치는 개별적으로 또는 조합하여, 상기 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층은 1 nm 내지 10 nm의 두께를 갖는 층이고; 또는 베릴륨의 도핑 농도는 1×1016/cm3 내지 5×1019/cm3의 범위내인, 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 다수의 구현예가 기술되었다. 그럼에도 불구하고, 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. AlGaN 장벽층은, GaN 채널층에 대한 공통 III족 질화물 장벽층이 유일하게 적용 가능한 III족 질화물 장벽 물질이 아니다. 제2 III족-질화물 채널층 및 2DEG의 형성과 계면 분극 부정합을 생성하는 섬유아연석(wurtzite) 또는 육각형 결정 구조에서 질소와 결합된 III족 원소의 임의의 조합이 적용될 수 있다. III족 원소에는 IIIA족 원소(B, Al, Ga, In) 및 IIIB족 원소(Sc, Y, La 및 란탄 계열(Lanthanides))와 이들의 모든 조합이 포함된다. 채널층 및 장벽층의 조성은 전체적으로 균일할 필요가 없으며 여러 층, III족 원소의 여러 조합, 또는 III족 원소 조성의 구배로 구성될 수 있다. 추가 구현예는 베릴륨 도핑된 접촉층이 장치 전체에 걸쳐 상이한 두께를 갖는 구조체를 포함하며, 예를 들어 균일한 10 nm 두께의 베릴륨 도핑된 캡층이 게이트 접촉 아래에서 5 nm 두께로 건식 에칭된다.
또한, 자립형 III족 질화물 기판 또는 기판(18) 결정 구조에 대해 잘 정의된 단결정 배향을 갖는 하나 이상의 결정질 III족-질화물 덧층의 증착을 가능하게 하는 임의의 결정질 기판과 같은 다른 단결정 기판(18)이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 본원에는 하나 이상의 결정질 물질을 다른 결정질 물질에 증착하여 형성되거나, 하나 이상의 층을 함께 결합하여 결정질이며 하나 이상의 III족 질화물 물질의 결정질 성장을 지원하는 표면 영역을 정의함으로써 형성되는 헤테로접합 구조가 포함된다. 따라서, 다른 구현예는 하기 청구범위의 범위 내에 있다.

Claims (10)

  1. 반도체 장치로서, 상기 장치는,　 　
    한 쌍의 적층된 III족 질화물 반도체층들로서, 상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 하부층에 형성되어 있는 2DEG 채널과 헤테로접합(heterojunction)을 형성하는, 한 쌍의 적층된 III족 질화물 반도체층들;
    상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에(over) 배치된 소스 전극(source electrode);
    상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 위에 배치된 드레인 전극(drain electrode);
    상기 한 쌍의 적층된 III족 질화물층들 중 상부층 상에(on) 배치된 베릴륨 도핑된(doping) III족 질화물 물질의 캡층으로서, 상기 소스 전극의 옴(ohmic) 접촉 영역으로부터 상기 드레인 전극의 옴 접촉 영역으로 연장하는 것인, 도핑된 III족-질화물 물질의 캡층; 및
    상기 소스 전극과 드레인 전극 사이에 배치되고, 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층과 쇼트키(Schottky) 접촉하는 게이트 전극;을 포함하는, 반도체 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 베릴륨 도핑된 III족 질화물 물질의 캡층이 베릴륨 도핑된 질화갈륨인 것인, 반도체 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베릴륨 도핑된 III족-질화물 물질이 두께 1 nm 내지 10 nm의 층인 것인, 반도체 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 베릴륨의 도핑 농도가 1×1016/cm3 내지 5×1019/cm3의 범위 내인 것인, 반도체 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 베릴륨 도핑된 III족-질화물 물질이 두께 1 nm 내지 10 nm의 층인 것인, 반도체 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반도체 장치가 공핍 모드 전계 효과 트랜지스터(depletion mode field effect transistor)인, 반도체 장치.
  7. 반도체 장치로서, 상기 장치는,
    기판;
    상기 기판 상의 한 쌍의 III족 질화물층들로서, 상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 하부층에 형성된 2차원 전자 가스(2DEG) 채널과 헤테로접합을 형성하는, 한 쌍의 III족 질화물층들;
    상기 한 쌍의 III족 질화물층들 중 상부층 상에 배치된 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층; 및
    상기 베릴륨 도핑된 III족-질화물 캡층의 일부와 쇼트키 접촉하는 전기 접점;을 포함하는, 반도체 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층의 두께가 1 nm 내지 10 nm인 것인, 반도체 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 베릴륨의 도핑 농도가 1×1016/cm3 내지 5×1019/cm3의 범위 내인 것인, 반도체 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 베릴륨 도핑된 III족 질화물 캡층의 두께가 1 nm 내지 10 nm인 것인, 반도체 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11101378B2 (en) 2019-04-09 2021-08-24 Raytheon Company Semiconductor structure having both enhancement mode group III-N high electron mobility transistors and depletion mode group III-N high electron mobility transistors
US11545566B2 (en) 2019-12-26 2023-01-03 Raytheon Company Gallium nitride high electron mobility transistors (HEMTs) having reduced current collapse and power added efficiency enhancement

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068498A (ja) 1998-08-21 2000-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 絶縁性窒化物膜およびそれを用いた半導体装置
JP2002057158A (ja) 2000-08-09 2002-02-22 Sony Corp 絶縁性窒化物層及びその形成方法、半導体装置及びその製造方法
JP3428962B2 (ja) 2000-12-19 2003-07-22 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系高移動度トランジスタ
US6583449B2 (en) 2001-05-07 2003-06-24 Xerox Corporation Semiconductor device and method of forming a semiconductor device
WO2003036697A2 (en) 2001-10-22 2003-05-01 Yale University Methods of hyperdoping semiconductor materials and hyperdoped semiconductor materials and devices
JP4728582B2 (ja) 2004-02-18 2011-07-20 古河電気工業株式会社 高電子移動度トランジスタ
US7456443B2 (en) 2004-11-23 2008-11-25 Cree, Inc. Transistors having buried n-type and p-type regions beneath the source region
US8044432B2 (en) 2005-11-29 2011-10-25 The Hong Kong University Of Science And Technology Low density drain HEMTs
US7972915B2 (en) 2005-11-29 2011-07-05 The Hong Kong University Of Science And Technology Monolithic integration of enhancement- and depletion-mode AlGaN/GaN HFETs
WO2008099949A1 (ja) 2007-02-16 2008-08-21 Sumitomo Chemical Company, Limited 電界効果トランジスタ用エピタキシャル基板
TWI512831B (zh) 2007-06-01 2015-12-11 Univ California 氮化鎵ｐ型／氮化鋁鎵／氮化鋁／氮化鎵增強型場效電晶體
US7795642B2 (en) 2007-09-14 2010-09-14 Transphorm, Inc. III-nitride devices with recessed gates
US8519438B2 (en) 2008-04-23 2013-08-27 Transphorm Inc. Enhancement mode III-N HEMTs
TWI434414B (zh) 2009-04-08 2014-04-11 Efficient Power Conversion Corp 具改良閘極特性之增強模式氮化鎵電晶體
TWI499054B (zh) 2009-04-08 2015-09-01 Efficient Power Conversion Corp 補償式閘極金屬絕緣體半導體場效電晶體及其製造方法
US8344420B1 (en) 2009-07-24 2013-01-01 Triquint Semiconductor, Inc. Enhancement-mode gallium nitride high electron mobility transistor
MX2012005993A (es) 2009-11-23 2012-11-23 Cubist Pharm Inc Composiciones de lipopeptido y metodos relacionados.
US8748244B1 (en) 2010-01-13 2014-06-10 Hrl Laboratories, Llc Enhancement and depletion mode GaN HMETs on the same substrate
US9263439B2 (en) 2010-05-24 2016-02-16 Infineon Technologies Americas Corp. III-nitride switching device with an emulated diode
JP5707767B2 (ja) 2010-07-29 2015-04-30 住友電気工業株式会社 半導体装置
US8895993B2 (en) 2011-01-31 2014-11-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Low gate-leakage structure and method for gallium nitride enhancement mode transistor
US8470652B1 (en) 2011-05-11 2013-06-25 Hrl Laboratories, Llc Monolithic integration of group III nitride enhancement layers
KR20130004707A (ko) 2011-07-04 2013-01-14 삼성전기주식회사 질화물 반도체 소자, 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 파워소자
JP5902010B2 (ja) * 2012-03-19 2016-04-13 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
JP5950643B2 (ja) 2012-03-19 2016-07-13 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
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
JP5991018B2 (ja) 2012-05-16 2016-09-14 ソニー株式会社 半導体装置
US8933461B2 (en) 2012-08-09 2015-01-13 Texas Instruments Incorporated III-nitride enhancement mode transistors with tunable and high gate-source voltage rating
US9306009B2 (en) 2013-02-25 2016-04-05 Cree, Inc. Mix doping of a semi-insulating Group III nitride
KR102036349B1 (ko) * 2013-03-08 2019-10-24 삼성전자 주식회사 고 전자이동도 트랜지스터
KR20150011238A (ko) 2013-07-22 2015-01-30 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 장치
US9685345B2 (en) * 2013-11-19 2017-06-20 Nxp Usa, Inc. Semiconductor devices with integrated Schottky diodes and methods of fabrication
WO2015135072A1 (en) 2014-03-12 2015-09-17 Gan Systems Inc. Power switching systems comprising high power e-mode gan transistors and driver circuitry
US9620598B2 (en) 2014-08-05 2017-04-11 Semiconductor Components Industries, Llc Electronic device including a channel layer including gallium nitride
US20170256407A1 (en) 2014-09-09 2017-09-07 Sharp Kabushiki Kaisha Method for producing nitride semiconductor stacked body and nitride semiconductor stacked body
JP6494361B2 (ja) 2015-03-25 2019-04-03 ローム株式会社 窒化物半導体デバイス
US9419125B1 (en) 2015-06-16 2016-08-16 Raytheon Company Doped barrier layers in epitaxial group III nitrides
JP6671124B2 (ja) 2015-08-10 2020-03-25 ローム株式会社 窒化物半導体デバイス
US9941384B2 (en) 2015-08-29 2018-04-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same
FR3043251B1 (fr) 2015-10-30 2022-11-11 Thales Sa Transistor a effet de champ a rendement et gain optimise
US20170170283A1 (en) 2015-12-10 2017-06-15 IQE, plc Iii-nitride structures grown on silicon substrates with increased compressive stress
US9960262B2 (en) 2016-02-25 2018-05-01 Raytheon Company Group III—nitride double-heterojunction field effect transistor
US10644127B2 (en) 2017-07-28 2020-05-05 Semiconductor Components Industries, Llc Process of forming an electronic device including a transistor structure
US10256332B1 (en) 2017-10-27 2019-04-09 Vanguard International Semiconductor Corporation High hole mobility transistor
US10998434B2 (en) 2017-12-22 2021-05-04 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor device and method for forming the same
US11031493B2 (en) 2018-06-05 2021-06-08 Indian Institute Of Science Doping and trap profile engineering in GaN buffer to maximize AlGaN/GaN HEMT EPI stack breakdown voltage
CN112055887A (zh) 2018-11-16 2020-12-08 富士电机株式会社 半导体装置及制造方法
US11101378B2 (en) 2019-04-09 2021-08-24 Raytheon Company Semiconductor structure having both enhancement mode group III-N high electron mobility transistors and depletion mode group III-N high electron mobility transistors
US11545566B2 (en) 2019-12-26 2023-01-03 Raytheon Company Gallium nitride high electron mobility transistors (HEMTs) having reduced current collapse and power added efficiency enhancement

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TW202145579A (zh) 2021-12-01
JP2023527310A (ja) 2023-06-28
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