TWI698019B

TWI698019B - 雙異質結構之高電子移動率電晶體以及其相關之製造方法

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Publication number: TWI698019B
Application number: TW107120403A
Authority: TW
Inventors: 林佳彥
Original assignee: 晶元光電股份有限公司
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2020-07-01
Also published as: TW202002297A

Abstract

一種高電子移動率電晶體，包含一基底、一異質接面主體、一源電極、一汲電極、以及一閘電極。異質接面主體形成於基底上，包含一第一載子傳導層、一第一阻障層、一第二載子傳導層、以及一第二阻障層。第一載子傳導層形成於基底上。第一阻障層形成於第一載子傳導層上，以與第一載子傳導層形成一第一異質接面，而於該第一載子傳導層內形成一第一二維電子氣，其中，第一阻障層包含一第一區及一第二區。第二載子傳導層僅形成部分之第一阻障層的第一區上，第二阻障層，形成於第二載子傳導層及第一阻障層的第二區上，其中，第二阻障層與第二載子傳導層形成一第二異質接面，而於第二載子傳導層內形成一第二二維電子氣。源電極形成於第二載子傳導層上，汲電極形成於第一阻障層的第二區上，閘電極形成於第二阻障層上，並位於源電極與汲電極之間。

Description

雙異質結構之高電子移動率電晶體以及其相關之製造方法

本揭露係關於一種高電子移動率電晶體（High Electron Mobility Transistor，HEMT）以及其製作方法。

作為一種場效電晶體（Field Effect Transistor，FET），HEMT利用兩不同能帶間隙或晶格常數之材料相接觸後所形成的異質接面（heterojunction），以形成一二維載子氣（2 dimensional electron gas，2DEG），而於操作時達到高電子移動率及低阻抗。因上述特性，HEMT廣泛地運用於高頻微波領域。

高頻微波應用時，電晶體之轉導率（transconductance）是一個相當重要的參數。HEMT雖然有相當高的轉導率，但是，習知以蕭特基閘極(Schottky Gate)的空乏型HEMT（Depletion-mode HEMT, D-HEMT），在閘源電壓操作至正電壓時，將出現轉導率大幅下降的情形，因而降低了D-HEMT作為高頻微波轉導增益電流輸出時的線性操作區間，也會導致了D-HEMT可操作電流增益過窄的問題。

本發明實施例揭示一種高電子移動率電晶體，包含一基底、一異質接面主體、一源電極、一汲電極、以及一閘電極。異質接面主體形成於基底上，包含一第一載子傳導層、一第一阻障層、一第二載子傳導層以及一第二阻障層。第一載子傳導層形成於基底上。第一阻障層形成於第一載子傳導層上，以與第一載子傳導層形成一第一異質接面，而於該第一載子傳導層內形成一第一二維電子氣，其中，該第一阻障層包含一第一區及一第二區。第二載子傳導層僅形成於第一阻障層的第一區上。第二阻障層，形成於第二載子傳導層及第一阻障層的第二區上，其中，第二阻障層與第二載子傳導層形成一第二異質接面，而於第二載子傳導層內形成一第二二維電子氣。源電極形成於第二載子傳導層上，汲電極形成於第一阻障層的第二區上，閘電極形成於第二阻障層上，並位於源電極與汲電極之間。

本發明實施例另揭示一種具有雙異質接面的高電子移動率電晶體，包含一第一異質接面，提供一第一二維載子氣；一第二異質接面，提供一第二二維載子氣；一汲電極，與第一二維載子氣電性連接；一源電極，與第一二維載子氣與第二二維載子氣電性連接；以及一閘電極，延伸於源電極與汲電極之間，用以控制一第三二維載子氣的形成，其中，第三二維載氣電性連接第一二維載子氣與第二二維載子氣。

在本說明書中，有一些相同的符號，其表示具有相同或是類似之結構、功能、原理的元件，且為業界具有一般知識能力者可以依據本說明書之教導而推知。為說明書之簡潔度考量，相同之符號的元件將不再重述。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形，或者，也包括間隔一或更多其他材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可不直接接觸。

此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。

在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。另，「層」、「層別」之用語通常意謂在一區域內具有特定厚度的材料，其可由單一層或複數子層組成，只要該組成提供相同的功能即屬之。

圖1舉例顯示依據本發明之一實施例的一高電子移動率電晶體（HEMT）90的剖視圖。HEMT 90包含一基底60，其中基底60包含一基板62以及形成於其上的一緩衝層64。基底60上包含有一第一載子傳導層66、一第一阻障層68、一第二載子傳導層70、一第二阻障層72、一源電極74、一汲電極76 、一閘電極78、以及一閘絕緣層80。基板62可由矽、藍寶石（Al₂ O₃ ）或碳化矽（SiC）所構成。在本實施例中，基板62為矽基板。由於後續形成之第一載子傳導層66的半導體材料跟作為基板62的材料往往有不同的晶格常數（lattice constant）或熱膨脹係數（thermal expansion coefficient），故可設置緩衝層64，用以降低因為熱膨脹係數所產生的應力（strain），也可用以減少晶格常數不匹配（mismatch）所可能產生的晶格缺陷（defects）。緩衝層64的厚度約3μm ~ 4μm。緩衝層64可以是由單一材料所構成的單一層，或是由不同材料之複數子層所構成的一複合層。舉例來說，緩衝層64可以是由氮化鋁鎵（Al_x Ga_1-x N）子層與氮化鎵（GaN）子層交互堆疊所構成。在較佳實施例中，當緩衝層64為多層子層堆疊時，其中較靠近基板62的層別可選用晶格常數與基板62之晶格常數相近的材料，而緩衝層64中較靠近第一載子傳導層66的層別可選用晶格常數與第一載子傳導層66之晶格常數相近的材料。緩衝層64靠近基板62側可進一步包含一層或是複數子層構成的成核層（圖未示），成核層材料的晶格常數與基板62之晶格常數相近。舉例來說，成核層可由氮化鋁（Aluminum Nitride，AlN）所構成，其厚度約50nm ~ 500nm。在較佳實施例中，成核層可為一複合層，例如一低溫磊晶成長的AlN子層（厚度約40nm）及一高溫磊晶成長的AlN子層（厚度約150nm）堆疊而成。

由圖1可知，第二載子傳導層70並非全面性的形成於第一阻障層68上，僅形成於第一阻障層68的一部分區域上，第二阻障層72覆蓋第二載子傳導層70及第一阻障層68之另一部份區域。於一實施例中，第二載子傳導層70具有一上表面TS1、一下表面BS及一邊緣區域 EG，邊緣區域EG的厚度自第一阻障層68的部分區域朝另一部份區域之方向漸減，亦即朝汲電極76方向漸減。其中邊緣區域EG包括斜面、曲面或其組合的設計。於一實施例中，第二載子傳導層70的邊緣區域EG具有一斜面TS2，連接上表面TS1與下表面BS。

第一載子傳導層66的厚度約100nm ~ 300nm，第一載子傳導層66的材料可以是GaN。第一阻障層68的厚度約10nm ~ 30nm，第一阻障層68的材料可選自Al_x Ga_1-x N（x=0.2~0.25）。另外，第二載子傳導層70的厚度約50nm ~ 150nm，第二載子傳導層70的材料可以是GaN。第二阻障層72的厚度約10nm ~ 30nm，第二阻障層72的材料可選自Al_y Ga_1-y N（y=0.2~0.25）。第一阻障層68的材料與第二阻障層72的材料均選自AlGaN系列材料，但第一阻障層68與第二阻障層72之材料的Al的成分比例x、y及Ga的成分比例1-x、1-y可為相同或互為不相同。

在第一載子傳導層66及第一阻障層68間，因兩者能帶間隙的差異而會形成一第一異質接面，進而造成接面間能帶的彎曲與不連續，在靠近接面的第一載子傳導層66中產生一第一二維電子氣（2DEG）69。同理，第二載子傳導層70及第二阻障層72間，因兩者能帶間隙的差異而會形成一第二異質接面，使得第二載子傳導層70在靠近與第二阻障層72鄰接的上表面TS1處會形成一第二二維電子氣71，而第二載子傳導層70於靠近與第二阻障層72鄰接的斜面TS2處，則因第二阻障層72的壓電極化變弱，在未施以電壓下，不會有二維電子氣產生。此外，因第二載子傳導層70引起的反壓電極化影響，位於第二載子傳導層70下方的第一二維電子氣69濃度會低於沒有第二載子傳導層70於其上的第一二維電子氣69濃度，亦即第二阻障層72與第一阻障層68重疊處下方的第一二維電子氣69濃度。

由於第一載子傳導層66及第一阻障層68形成第一異質接面，第二載子傳導層70及第二阻障層72形成第二異質接面，故第一載子傳導層66、第一阻障層68、第二載子傳導層70及第二阻障層72可視作為一異質接面主體，從而使HEMT 90成為具有兩異質接面的雙異質結構高電子移動率電晶體。

在圖1中，閘電極78位於源電極74所在的源區SR與汲電極76所在的汲區DR之間，閘電極78所跨越的區域定義為通道區 CR。當HEMT 90於導通(turned on)時，源電極74與汲電極76將分別作為通道區CR的二通道電極，以傳遞電流並與其他外在元件或環境產生電連接。需注意的是，第二載子傳導層70僅存在於源區SR及部分通道區CR中，在源區SR中，第二載子傳導層70的上表面TS1與下表面BS相互平行，而在通道區CR中，第二載子傳導層70除了上表面TS1與下表面BS，還包含斜面TS2，斜面TS2分別連接上表面TS1及下表面BS，並與下表面BS形成一個角度θ。角度θ的大小，將會決定第二載子傳導層70的斜面TS2處二維電子氣的濃度。從實驗可知，隨著角度θ逐漸增大，第二阻障層72於第二載子傳導層70之斜面TS2處因自發極化(Spontaneous polarization，P_SP )造成的壓電極化效果會逐漸減弱以及第二阻障層72於此處厚度減薄等雙重原因之下，進而使第二載子傳導層70之斜面TS2處的二維電子氣濃度隨之降低。當角度θ大於50度時，在未施以電壓下，第二載子傳導層70於靠近斜面TS2處二維電子氣濃度為0，亦即沒有二維電子氣產生。然而，當施予HEMT 90之閘電極78一閘源電壓V_GS 大於一正的臨界電壓V_th1 (V_th1 ＞0)後，可迫使斜面TS2處第二載子傳導層70與第二阻障層72接面間的能帶彎曲部分降低至低於費米能階(Fermi level)，如此，則會在第二載子傳導層70靠近斜面TS2處開始產生二維電子氣，藉以電性連接第一二維電子氣69及第二二維電子氣71，以下將詳細說明之。

等效上，HEMT 90可視為兩個HEMTs H1與H2的並聯，如同圖2所示。參照圖1及圖2，HEMT H2的導電路徑係由源區SR、汲區DR及通道區 CR中的第一二維電子氣69所構成。由於第一二維電子氣69是因第一載子傳導層66及第一阻障層68之間的第一異質接面的關係而自然存在，即使閘電極78的閘源電壓V_GS 為0V，電流仍會通過，因此HEMT H2為常開型（Normally-on）HEMT。參照圖1及圖2，因通道區 CR中的斜面TS2處的壓電極化減弱及第二阻障層72厚度減薄等原因之下，使得第二載子傳導層70於斜面TS2處不會產生二維電子氣。因此，於閘電極78的閘源電壓V_GS 為0V時，HEMT H1為不導通而呈現關閉狀態，但在施予閘電極78大於正的臨界電壓V_th1 後，在第二載子傳導層70靠近斜面TS2處開始產生二維電子氣。因此，在閘電極78大於臨界電壓V_th1 下，圖2的HEMT H1的導電路徑係由汲區DR和部份通道區 CR中的第一二維電子氣69、斜面TS2處的二維電子氣、及源區SR和部份通道區 CR中的第二二維電子氣71所構成。因此特性，HEMT H1為常關型（Normally-off）HEMT。

圖3A-C 顯示圖1之HEMT 90於不同閘源電壓V_GS 操作下，源電極74與汲電極76間形成導電路徑PTH1及PTH2的示意圖。參照圖3A，當HEMT 90之閘源電壓VGS小於負值臨界電壓V_th2 (V_th2 ＜0)時，因為閘電極78下方的第一二維電子氣69被耗盡(depleted)且第二載子層70於斜面TS2處未產生二維電子氣，故HEMT 90呈現未導通(turned off)的狀態。接著，參照圖3B，當HEMT90之閘源電壓V_GS 大於負值臨界電壓V_th2 且小於正值臨界電壓V_th1 (V_th1 ＞0)時，閘電極78下方的第一二維電子氣69開始出現，但第二載子層70於斜面TS2處仍未產生二維電子氣，故HEMT 90的源電極74與汲電極76之間只有導電路徑PTH2。導電路徑PTH2從汲電極76開始，經過第一阻障層68與第一載子傳導層66接面處的第一二維電子氣69向上至源電極74，等效上，可視為圖2所示之HEMT H2的導電路徑。參照圖3C，當HEMT90之閘源電壓V_GS 大於正值臨界電壓V_th1 時，除了上述的導電路徑PTH2外，因第二載子層70於斜面TS2處開始產生一第三二維電子氣73，分別電性連接第一二維電子氣69與第二二維電子氣71，故HEMT 90的源電極74與汲電極76之間將有兩個導電路徑PTH1與PTH2。導電路徑PTH1從汲電極76開始，經過部份的第一二維電子氣69，接著穿過閘電極78下方的第一阻障層68，經過第三二維電子氣層73與第二二維電子氣71，而抵達源電極74，等效上，可視為圖2所示之HEMT H1的導電路徑。

圖4顯示圖1之HEMT 90的汲電流I_D 對閘源電壓V_GS ，以及轉導率Gm對閘源電壓V_GS 的關係示意圖，其中轉導率Gm係指汲源電壓V_DS 維持定值下，輸出端電流（汲電流I_D ）的變化值與輸入端電壓（閘源電壓V_GS ）的變化值之間的比值，意即

。參考圖3A及圖4。當閘源電壓V_GS 小於負值臨界電壓V_th2 時，導電路徑PTH1與PTH2都不存在，意指HEMT H1與H2都關閉，此時汲電流I_D 為0，故轉導率Gm也為0。接著參照圖3B及圖4，當閘源電壓V_GS 開始增加而大於負值臨界電壓V_th2 時，導電路徑PTH2開始存在，此時HEMT H2會導通，但HEMT H1仍關閉。此階段，汲電流I_D 開始隨著閘源電壓V_GS 增加而增加，轉導率Gm也隨之上升。當閘源電壓V_GS 持續增加，轉導率Gm會到達轉導率峰值PK2，此後，因為導電路徑PTH2中的汲電流I_D 開始飽和，但閘源電壓V_GS 仍在持續增加，轉導率Gm便開始下降。參照圖3C及圖4，隨著閘源電壓V_GS 繼續增加，當閘源電壓V_GS 大於正值臨界電壓V_th1 時，HEMT H1便會導通，導電路徑PTH1開始出現，加入傳導汲電流I_D ，因此，汲電流I_D 又開始隨著閘源電壓V_GS 增加而增加，所以轉導率Gm也再度上升。然而，隨著閘源電壓V_GS 持續增加，轉導率Gm會再到達另一個轉導率峰值PK1，之後，又因導電路徑PTH1中汲電流I_D 也飽和了，轉導率Gm便又開始下降。圖4中的轉導率Gm波形有兩個轉導率峰值PK1與PK2，只要HEMT 90的元件參數設計得宜，轉導率峰值PK1與PK2可以大約相等，且兩個轉導率峰值PK1與PK2之間的轉導率Gm不會下降的太多。如此，可使轉導率Gm在一個較廣泛的閘源電壓V_GS 範圍內都具有最佳表現時的轉導率峰值，進而而使HEMT 90得到一個較廣泛的可工作操作範圍。而這樣比較廣泛的可工作操作範圍，幾乎是單一HEMT所無法達成的。

圖5顯示HEMT 90的製作流程20。圖6A-6D為製作流程20在不同階段時的剖面示意圖。在解釋圖5之HEMT 90的製作流程時，將一併參照圖6A-6D的剖面示意圖，以獲得清楚且完整的理解。

圖5中的製作流程20從步驟21開始，參照圖6A，其提供基底60。在一實施例中，基底60包含基板62與形成於其上的緩衝層64。基板62可為矽基板，但不限於此。在其他實施例中，基板62可以以藍寶石（Al₂ O₃ ）基板或碳化矽（SiC）基板所替代。緩衝層64可以是由Al_x Ga_1-x N層與GaN層交互堆疊所構成，或是由複數的Al_x Ga_1-x N層所構成，x的組成係介於1和0之間。

步驟22接續步驟21及參照圖6A，以磊晶方式，在基底60上依序成長出第一載子傳導層66、第一阻障層68、以及第二載子傳導層70。在一實施例中，第一載子傳導層66可為厚度為200nm的GaN層，第一阻障層68可為厚度為20nm的Al_0.24 Ga_0.76 N層，以及第二載子傳導層70可為厚度為100nm的GaN層，但不限於上述。在第一載子傳導層66及第一阻障層68間，因兩者能帶間隙的差異而形成第一異質接面，造成接面間能帶的彎曲與不連續，在靠近接面的第一載子傳導層66中形成第一二維電子氣69。

步驟24接續步驟22及參照圖6B，圖案化第二載子傳導層70。舉例來說，可以以微影製程以及蝕刻製程，去除部分之第二載子傳導層70，留下的第二載子傳導層70僅會位於第一阻障層68的一部分區域上，第二載子傳導層70具有上表面TS1、下表面BS及斜面TS2位於邊緣區域EG，斜面TS2分別連接第二載子傳導層70的上表面TS1及下表面BS，並與下表面BS形成一個角度θ。在蝕刻時，可以適當的調整製程參數，來控制角度θ的角度值。於一實施例中，此角度θ約為50度。上述蝕刻製程可以是一感應耦合電漿離子蝕刻製程（inductively-coupled plasma reactive ion etching process，ICP etching process）。

步驟26接續步驟24及參照圖6C，利用磊晶再成長（epitaxial regrowth）形成第二阻障層72於圖案化後的第二載子傳導層70上，以覆蓋此第二載子傳導層70的上表面TS、斜面TS2與第一阻障層68的另一部分區域。在一實施例中，第二阻障層72可為厚度為18nm的Al_0.2 Ga_0.8 N。由於第二阻障層72與第二載子傳導層70為異質接面（第二異質接面）的關係，第二載子傳導層70在靠近上表面TS1處將形成第二二維電子氣71，而第二載子傳導層70在靠近斜面TS2處，則因第二阻障層72的壓電極化變弱及厚度減薄等雙重原因，在未施以電壓下，不會形成二維電子氣。

步驟28接續步驟26及參照圖6D，在第二阻障層72上分別形成源電極74與汲電極76。源電極電極74形成於對應第二載子傳導層70處的第二阻障層72上，用以電性連接第二二維電子氣71與第一二維電子氣69。汲電極76形成於非對應第二載子傳導層70處的第二阻障層72上，用以電性連接第一二維電子氣69。於一實施例中，源電極74與汲電極76與第二阻障層72之間為歐姆接觸，源電極74與汲電極76可選用的材料是鈦（Titanium，Ti）、鋁（Aluminum，Al）、鎳（nickel，Ni）、金（gold，Au）數種金屬的合金、或是數個金屬層堆疊而成。

步驟30接續步驟28及參照圖1，在第二阻障層72上形成閘電極78與閘絕緣層80，以完成HEMT 90。閘電極78的材料可以是鉭（tantalum，Ta）、氮化鉭（tantalum nitride，TaN）、氮化鈦（titanium nitride，TiN）、鎢（tungsten，W）、或是矽化鎢（tungsten silicide，WSi₂ ）、鎳（nickel，Ni）、金（gold，Au）、鉑（platinum，Pt）、數種金屬的合金、或是數個金屬層堆疊而成。閘絕緣層80的材料可以是氧化矽或是氮化矽。在另一實施例中，當閘電極78與第二阻障層72間的缺陷密度或元件製程造成的表面損傷因製程能力提升而有所改善時，閘絕緣層80係可以省略的，閘電極78與第二阻障層72之間形成蕭特基接觸。

參照圖1，在一實施例中，源電極74至閘電極78的間距WS為2μm；閘電極78的一邊緣到上表面TS1與斜面TS2連接處的距離WG_S 為1μm；角度θ形成處（即斜面TS2與下表面BS連接處）到閘電極78的另一邊緣的距離WG_D 為1μm；斜面TS2所橫跨的距離WG_I 大約是0.58μm；而閘電極78至汲電極76的間距WD為5μm。源電極74、閘電極78與汲電極76的間距或尺寸並不限於上述，可依產品需求或規格而進行變化或調整。

儘管以上實施例中，載子傳導層是以GaN為材料，而阻障層是以AlGaN為材料，但並不限定於此。載子傳導層與阻障層可採用不同能帶間隙材料，於彼此相接觸以形成異質接面，進而在靠近異質接面的載子傳導層側產生二維電子氣層即可。再者，載子傳導並不限定於電子氣，在其他實施例中，也可以是因異質接面處之價電帶（valence band）的能帶彎曲與不連續，而產生大量的電洞（hole），進而形成二維電洞氣（2 dimensional hole gas，2DHG）。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

20‧‧‧製作方法21、22、24、26、28、30‧‧‧步驟60‧‧‧基底62‧‧‧基板64‧‧‧緩衝層66、70‧‧‧載子傳導層68、72‧‧‧阻障層69、71、73‧‧‧二維電子氣74‧‧‧源電極76‧‧‧汲電極78‧‧‧閘電極80‧‧‧閘絕緣層90‧‧‧HEMTBS‧‧‧下表面CR‧‧‧通道區DR‧‧‧汲區ID‧‧‧汲電流Gm‧‧‧轉導率H1、H2‧‧‧HEMTPK1、PK2‧‧‧轉導率峰值PTH1、PTH2‧‧‧導電路徑SR‧‧‧源區TS1‧‧‧上表面TS2‧‧‧斜面VDS‧‧‧汲源電壓VGS‧‧‧閘源電壓Vth1、Vth2‧‧‧臨界電壓WD、WS‧‧‧間距WGD、WGI、WGS‧‧‧距離θ‧‧‧角度

圖1舉例顯示依據本發明之一實施例的一高電子移動率電晶體(HEMT)的剖視圖。

圖2顯示圖1之HEMT的等效電路示意圖。

圖3A-C顯示圖1之HEMT於不同閘源電壓V_GS 操作下，源電極與汲電極間形成導電路徑PTH1及PTH2的示意圖。

圖4顯示圖1之HEMT的汲電流I_D 對閘源電壓V_GS ，以及轉導率Gm對閘源電壓V_GS 的關係示意圖。

圖5顯示圖1之HEMT的製作流程。

圖6A-6D顯示圖5之製作流程在不同階段時的剖面示意圖。

60‧‧‧基底

62‧‧‧基板

64‧‧‧緩衝層

66、70‧‧‧載子傳導層

68、72‧‧‧阻障層

69、71、73‧‧‧二維電子氣

74‧‧‧源電極

76‧‧‧汲電極

78‧‧‧閘電極

80‧‧‧閘絕緣層

90‧‧‧HEMT

BS‧‧‧下表面

CR‧‧‧通道區

DR‧‧‧汲區

SR‧‧‧源區

TS1‧‧‧上表面

TS2‧‧‧斜面

WD、WS‧‧‧間距

WG_D、WG_I、WG_S‧‧‧距離

θ‧‧‧角度

Claims

一種高電子移動率電晶體，包含：一基底；一雙異質接面主體，形成於該基底上，包含：一第一載子傳導層，形成於該基底上；一第一阻障層，形成於該第一載子傳導層上，以與該第一載子傳導層形成一第一異質接面，而於該第一載子傳導層內形成一第一二維電子氣，其中，該第一阻障層包含一第一區及一第二區；一第二載子傳導層，僅形成於該第一阻障層的該第一區上；以及一第二阻障層，形成於該第二載子傳導層及該第一阻障層的該第二區上，其中，該第二阻障層與該第二載子傳導層形成一第二異質接面，而於該第二載子傳導層內形成一第二二維電子氣；一源電極，形成於該第二載子傳導層上；一汲電極，形成於該第一阻障層的該第二區上；以及一閘電極，形成於該第二阻障層上並位於該源電極與該汲電極之間。
如申請專利範圍第1項之該高電子移動率電晶體，包含一閘絕緣層，位於該閘電極與該第二阻障層之間。
如申請專利範圍第1項之該高電子移動率電晶體，其中，該第二載子傳導層包含一上表面、一下表面及一斜面，該斜面連接該上表面及下表面，並與該下表面形成一銳角。
如申請專利範圍第3項之該高電子移動率電晶體，其中該閘電極對應形成於該第二載子傳導層的該斜面上。
如申請專利範圍第3項之該高電子移動率電晶體，其中，當施予該閘電極的一閘控制電壓大於一臨界電壓時，一第三二維電子氣形成於鄰近該斜面的該第二載子傳導層內，以電性連接該第一二維電子氣與該第二二維電子氣。
如申請專利範圍第3項之該高電子移動率電晶體，其中，該銳角介於50度與90度之間。
如申請專利範圍第1項之該高電子移動率電晶體，其中該高電子移動率電晶體包含二個轉導率峰值，且該二個轉導率峰值大約相等。
如申請專利範圍第1項之該高電子移動率電晶體，其中，該第二載子傳導層包含一邊緣區域，其中該邊緣區域之一厚度自該第一區朝該第二區之方向漸減。
如申請專利範圍第8項之該高電子移動率電晶體，其中該閘電極對應於該第二載子傳導層的該邊緣區域。
一種具有雙異質接面的高電子移動率電晶體，包含：一第一異質接面，提供一第一二維載子氣；一第二異質接面，提供一第二二維載子氣；一汲電極，與該第一二維載子氣電性連接；一源電極，與該第一二維載子氣與該第二二維載子氣電性連接；以及一閘電極，延伸於該源電極與該汲電極之間，用以控制一第三二維載子氣的形成，其中，該第三二維載子氣可電性連接該第一二維載子氣與該第二二維載子氣；其中，該高電子移動率電晶體於一正電壓操作下以及於一負電壓操作下各分別有一轉導率峰值。