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DE102010016993A1 - Halbleiter-Bauelement - Google Patents

Halbleiter-Bauelement Download PDF

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DE102010016993A1
DE102010016993A1 DE102010016993A DE102010016993A DE102010016993A1 DE 102010016993 A1 DE102010016993 A1 DE 102010016993A1 DE 102010016993 A DE102010016993 A DE 102010016993A DE 102010016993 A DE102010016993 A DE 102010016993A DE 102010016993 A1 DE102010016993 A1 DE 102010016993A1
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Dr. Jung Helmut
Dr. Blanck Hervé
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United Monolithic Semiconductors GmbH
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United Monolithic Semiconductors GmbH
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Priority to JP2013510499A priority patent/JP2013529385A/ja
Priority to EP11782373A priority patent/EP2572383A1/de
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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

Für ein HEMT-Bauelement, insbesondere auf GaN-Basis, wird vorgeschlagen, zur Verringerung von Feldspitzen im Leitungskanal in einem Teilabschnitt des Leitungskanals zwischen Gateelektrode und Drainelektrode den Schichtwiderstand des Leitungskanals höher einzustellen als in benachbarten Bereichen. Verschiedene Maßnahmen zur nachträglichen flächenselektiven Erhöhung des Schichtwiderstands sind angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Bauelement in Form eines HEMT.
  • HEMT-Bauelemente (high electron mobility transistor) enthalten an einer Schichtgrenze zwischen zwei epitaktisch übereinander abgeschiedenen Halbleiterschichten mit unterschiedlichen Bandabständen einen Leitungskanal sehr geringer Schichtdicke mit einem quasi zweidimensionalen Elektronengas, in welchem die Elektronen eine sehr hohe Beweglichkeit aufweisen. Parallel zu dem Leitungskanal voneinander beabstandet sind eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode mit dem Leitungskanal elektrisch leitend verbunden. Zwischen Sourceelektrode und Drainelektrode ist eine Gateelektrode angeordnet, welche gegen den Leitungskanal elektrisch isoliert ist und mittels welcher der Stromfluss zwischen Sourceelektrode und Drainelektrode durch den Leitungskanal steuerbar ist.
  • Unter den verschiedenen, für HEMT-Bauelemente bekannten Halbleitermaterialien zeichnen sich HEMT-Bauelemente auf GaN-Basis gegenüber anderen Materialien, insbesondere auf GaAs-Basis, vor allem durch eine deutlich höhere RF-Leistungsdichte aus. Zusätzlich können auf GaN-Basis basierende HEMT-Bauelemente bei höheren Arbeitstemperaturen betrieben werden und sind weniger anfällig für hochenergetische Strahlung, z. B. bei Weltraumanwendungen. Die besonderen Eigenschaften sind vor allem auf die große Bandlücke des auf GaN als erstem Halbleitermaterial typischerweise als zweites Halbleitermaterial abgeschiedenen AlGaN zurückzuführen. Die Elektronen sind dabei besonders stark in dem Leitungskanal gebunden, so dass entsprechend höhere elektrische Felder angelegt werden und die Bauelemente mit höheren Source-Drain-Spannungen betrieben werden können, wodurch wiederum höhere Ausgangsleistungen erreichbar sind.
  • Generell degradieren elektronische Bauelemente schneller bei Erhöhung der Arbeitstemperatur und der elektrischen Belastung (Leistung). Die relevanten Temperaturen ergeben sich durch die Umgebungstemperatur und durch die Eigenerwärmung im elektrischen Betrieb. Daher ist die Wärmeabfuhr über geeignete Wärmesenken mit einer passenden Gehäusetechnik ein wichtiges Thema in der GaN Leistungselektronik.
  • Während Stromfluss im elektrischen Betrieb die Temperatur erhöht und damit die Degradation erhöht, sind auch lokale elektrische Felder im Bauelement für die als Reliability bezeichnete Langzeitstabilität von Bedeutung. Höhere elektrische Felder beschleunigen die Degradation. Da sowohl hohe Temperatur als auch hohe Feldspitzen für eine schnelle Degradation verantwortlich sind, sollten beide Werte möglichst niedrig gehalten werden. Es ist bekannt, das im Betrieb eines GaN HEMT die elektrischen Felder zwischen Gate und Drain in der Nähe des Gates am höchsten sind. Somit sind dort beide für die Degradation kritischen Parameter, die Temperatur (aufgrund der hohen Leistungsdichte) als auch das Feld selbst am höchsten. Bei einer angelegten Spannung zwischen Source und Drain bzw. zwischen Gate und Drain ist die Feldverteilung im Halbleiter nicht konstant sondern hat ausgeprägte Maximalwerte in der Nähe der Raumladungszone.
  • Zur Verminderung von Maxima von elektrischen Feldern sind Maßnahmen wie z. B. Wahl eines asymmetrischen Gates, Slanted-Gate-Ausführung oder zusätzliche Feldplatten bei der Gateelektrode bekannt. Anordnungen mit Feldplatten sind beispielsweise beschrieben in der DE 11 2008 001 039 T5 oder der DE 10 2008 052 595 A1 .
  • Bekannt ist ferner aus der US 2007/0224710 A1 , einen den Feldplatten ähnlichen Effekt durch Implantation von negativen Fluor-Ionen in die AlGaN-Schicht oder durch Oberflächenladungen an der Oberfläche der AlGaN zu erzielen. In derselben Schrift ist auch vorgeschlagen, den Elektrodenfuß der Gateelektrode in einen Recess in der AlGaN-Schicht einzusenken und damit näher an den Leitungskanal zu positionieren.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Belastbarkeit von HEMT-Bauelementen, insbesondere auf GaN-Basis zu erhöhen bzw. die Langzeitstabilität (Reliability) solcher Bauelemente zu verbessern.
  • Die Erfindung ist im unabhängigen Anspruch beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Es zeigt sich überraschend, dass eine an sich für elektrische Bauteile unerwünschte Erhöhung des Schichtwiderstands des Leitungskanals die Langzeitstabilität verbessert und durch einen in Stromflussrichtung inhomogenen Verlauf des Schichtwiderstands mit einem in einem Teilabschnitt zwischen Gateelektrode und Drainelektrode gegenüber einem oder vorzugsweise zwei benachbarten Bereichen höheren Schichtwiderstand des Leitungskanals die Ausgangsleistung ohne Gefahr der Beschädigung des HEMT-Bauelements gegenüber ansonsten gleich aufgebauten HEMT-Bauelementen mit zwischen Source-Elektrode und Drainelektrode konstantem Schichtwiderstand deutlich erhöht werden kann.
  • Der Schichtwiderstand ist eine typischerweise bei offenem, also nicht durch eine Gatespannung eingeschnürtem Leitungskanal bestimmbare, in Ohm pro Flächeneinheit (Ω/sq) gemessene Kenngröße des HEMT-Bauelements.
  • Der Teilabschnitt ist vorteilhafterweise kürzer als die Erstreckung des Leitungskanals zwischen den vertikalen Projektionen der Gateelektrode und der Drainelektrode und beträgt vorteilhafterweise wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20% und höchstens 75%, insbesondere höchstens 50% der genannten Erstreckung, kann sich aber auch über die gesamte genannte Erstreckung ausdehnen. Der Teilabschnitt mit dem höheren Schichtwiderstandswert kann vorteilhafterweise bei der Position, an welcher im Betrieb des Bauelements die größte Feldstärken zu erwarten ist, angeordnet werden. Das Maximum der Feldstärke liegt typischerweise nahe bei der Gateelektrode und gegen diese in Richtung der Drainelektrode versetzt, wobei die genaue Position je nach Aufbau des HEMT und elektrischen Betriebsparametern variieren kann. Der Teilabschnitt kann je nach Art der zur Erhöhung des Schichtwiderstands getroffenen Maßnahme mit der Position des Elektrodenfusses der Gateelektrode überlappen, ist aber vorzugsweise vollständig in dem Bereich zwischen der Drainelektrode und dem Elektrodenfuß der Gateelektrode angeordnet. Der Schwerpunkt des Teilabschnitts kann gegen die Position des Maximums der elektrischen Feldstärke in Richtung der Drainelektrode versetzt liegen.
  • Die Abhängigkeit des Schichtwiderstands im Leitungskanal von verschiedenen Parametern ist an sich bekannt und kann zur Einstellung eines gewünschten Schichtwiderstandswerts genutzt werden. Vorteilhafterweise werden für den erfindungsgemäßen inhomogenen Verlauf des Schichtwiderstands mit dem in dem Teilabschnitt erhöhten Widerstandswert Maßnahmen vorgenommen, welche Aufbau und/oder Zusammensetzung der oberhalb der Schichtgrenze liegenden Schichten betreffen. Diese Schichten können außer der zweiten Halbleiterschicht insbesondere noch eine weitere Halbleiterschicht und/oder eine Passivierungsschicht enthalten. Insbesondere können eine oder mehrere solcher Schichten über dem Teilabschnitt anders gestaltet sein als über den dem Teilabschnitt benachbarten Bereichen.
  • Zur Erhöhung des Schichtwiderstands in dem Teilabschnitt kann in erster vorteilhafter Ausführung die Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt verringert sein, wobei die Verringerung der Schichtdicke vorteilhafterweise wenigstens 5%, insbesondere wenigstens 10% der Schichtdicke über den benachbarten Bereichen beträgt. Die Verringerung der Schichtdicke erfolgt vorteilhafterweise durch Maskierung und teilweises Abätzen der zuvor abgeschiedenen zweiten Halbleiterschicht, wobei der Schritt des Abätzens vor Abscheiden einer weiteren Schicht, insbesondere einer weiteren Halbleiterschicht und/oder einer Passivierungsschicht erfolgen kann oder eine oder mehrere über der zweiten Halbleiterschicht bereits abgeschiedene Schichten werden über dem Teilabschnitt wieder selektiv entfernt. Die Dicke der zweiten Halbleiterschichten in den benachbarten Bereichen ist vorteilhafterweise geringer als 30 nm, insbesondere geringer als 25 nm.
  • In anderer Ausführungsform kann vorgesehen sein, eine Passivierungsschicht auf der obersten Halbleiterschicht, welche die zweite Halbleiterschicht oder eine über dieser abgeschiedene weitere Halbleiterschicht, die insbesondere eine auf einer AlGaN-Schicht abgeschiedene GaN-Schicht sein kann, über dem Teilabschnitt anders zu gestalten als über den benachbarten Bereichen. Insbesondere kann die Passivierungsschicht in einem ersten Schritt ganzflächig einheitlich über dem Teilabschnitt und über den benachbarten Bereichen abgeschieden, flächenselektiv teilweise oder vollständig wieder entfernt und mit anderen Eigenschaften erneut abgeschieden werden.
  • Ein unterschiedlicher Einfluss auf den Schichtwiderstand kann vorzugsweise durch unterschiedliche Prozessparameter beim ersten Abscheiden der Passivierungsschicht und bei der nachfolgenden erneuten Abscheidung erzielt werden. Die Abhängigkeit des Schichtwiderstands von den Prozessparametern beim Abscheiden einer Passivierungsschicht ist an sich bekannt, z. B. aus Applied Physic Letters 89, 223523 (2006).
  • Die Passivierungsschicht kann unterschiedliche Zusammensetzungen über dem Teilabschnitt einerseits und über den benachbarten Bereichen andererseits aufweisen, beispielsweise aus SiN und SiON bestehen und/oder Fremdatome enthalten. Fremdatome können auch flächenselektiv nachträglich in eine einheitlich erzeugte Passivierungsschicht eingebracht werden.
  • In wieder anderer Ausführung kann zur Erhöhung des Schichtwiderstands vorgesehen sein, nach Abscheiden der zweiten Halbleiterschicht flächenselektiv über dem Teilabschnitt Fremdatome in die zweite Halbleiterschicht zu implantieren und hierdurch den Schichtwiderstand in dem Teilabschnitt des Leitungskanals zu erhöhen, wobei die Wirkung der implantierten Atome insbesondere auch auf der Erzeugung von Gitterfehlern bei der Implantation beruhen kann. Für die Implantation bevorzugt sind insbesondere positive Ionen der Elemente O, H, Ar, N oder Zn. Die Implantation kann auch durch eine über der zweiten Halbleiterschicht abgeschiedene weitere Halbleiterschicht hindurch erfolgen.
  • Der Schichtwiderstand in dem Teilabschnitt ist vorteilhafterweise um wenigstens 4%, insbesondere um wenigstens 8% höher als der mittlere Schichtwiderstand in den benachbarten Bereichen des Leitungskanals. Vorteilhafterweise weist der Schichtwiderstand in den Bereich zwischen Sourceelektrode und Gateelektrode einen über den Verlauf des Leitungskanals minimalen Wert auf, wodurch vorteilhafterweise der Zuleitungswiderstand (Source Access Widerstand) besonders gering gehalten werden kann. Ein zwischen Gateelektrode und Sourceelektrode besonders geringer Schichtwiderstand kann auch durch nach Abscheiden der zweiten Halbleiterschicht flächenselektiv über dem Bereich zwischen Sourceelektrode und Gateelektrode vorgenommene Maßnahmen zur Verringerung des Schichtwiderstands erzielt werden.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
  • 1 einen schematischen Aufbau eines HEMT,
  • 2 Feldverläufe im Leitungskanal,
  • 3 eine Ausführung mit reduzierter Barrierenschichtdicke,
  • 4 eine Ausführung mit Ionenimplantation,
  • 5 eine Ausführung mit lokal veränderter Passivierungsschicht.
  • 1 zeigt schematisch einen prinzipiellen Aufbau eines HEMT auf GaN-Basis, wobei auf einem SiC-Substrat SU eine üblicherweise als Bufferschicht bezeichnete Schicht SK aus GaN aufgewachsen ist. Über der Schicht SK als erster Halbleiterschicht ist eine üblicherweise als Barrierenschicht bezeichnete zweite Halbleiterschicht SB abgeschieden, welche eine größere Bandlücke besitzt als die Schicht SK und vorzugsweise aus AlxGa1-xN und in welcher vorteilhafterweise der Al-Gehalt x kleiner als x = 0,3, insbesondere kleiner als x = 0,25 ist. An der Grenzfläche zwischen der ersten Halbleiterschicht SK und der zweiten Halbleiterschicht SB bildet sich in einem senkrecht zur Ebene der Schichtgrenze SG sehr schmalen Leitungskanal ein quasi zweidimensionales Elektronengas EG aus, in welchem die Elektronen parallel zur Schichtgrenze SG eine sehr hohe Beweglichkeit besitzen.
  • Über der zweiten Halbleiterschicht SB kann eine weitere Halbleiterschicht SC als Deckschicht, üblicherweise auch als Capschicht bezeichnet, abgeschieden sein, welche typischerweise aus GaN besteht.
  • Auf der obersten Halbleiterschicht, welche im skizzierten Beispiel durch die Deckschicht SC gegeben ist, welche aber auch die Barrierenschicht SB selbst sein kann, werden eine Sourceelektrode SO und lateral von dieser beabstandet eine Drainelektrode DR erzeugt, welche niederohmig mit dem zweidimensionalen Elektronengas EG des Leitungskanals verbunden werden. Zwischen Sourceelektrode SO und Drainelektrode DR wird auf der obersten Halbleiterschicht eine Gateelektrode GA angelegt, welche mit der obersten Halbleiterschicht vorzugsweise einen Schottky-Kontakt bildet und abgesehen von Leckströmen keine elektrische Verbindung zu dem Elektronengas EG im Leitungskanal beisitzt. Im skizzierten Beispiel ist die Gateelektrode GA als T-Gate aufgebaut, welche einen in seitlicher Richtung schmalen Gatefuß GF auf der obersten Halbleiterschicht SC und einen gegenüber dem Gatefuß GF breiteren Gatekopf GK besitzt.
  • Die Oberfläche der obersten Halbleiterschicht SC ist mit einer Passivierungsschicht PA bedeckt, welche in seitlicher Richtung von dem Gatefuß GF bis teilweise über die Sourceelektrode SO und die Drainelektrode DR reicht. Die Gateelektrode wird vorteilhafterweise nach Abscheiden der Passivierungsschicht PA erzeugt, wobei in der Passivierungsschicht PA ein Fenster für den Gatefuß GF erzeugt wird.
  • Die erste Halbleiterschicht SK hat typischerweise eine Schichtdicke im Bereich von 1–3 μm, die zweite Halbleiterschicht SB eine demgegenüber geringere Dicke von vorteilhafterweise weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 25 nm. Eine gegebenenfalls vorhandene Deckschicht SC besitzt eine nochmals geringere Dicke von typischerweise weniger als 5 nm. Die Dicke der Passivierungsschicht PA liegt vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 20 nm und 150 nm. Der sich in der ersten Halbleiterschicht SK an der Schichtgrenze SG zu der zweiten Halbleiterschicht SB ausbildende Leitungskanal hat typischerweise eine Dicke von weniger als 10 nm.
  • Für einen HEMT sind auch Variationen des genannten Aufbaus, insbesondere mit weiteren Schichten bzw. Unterteilung der in 1 dargestellten Schichten in Teilschichten prinzipiell bekannt. Die Halbleiterschichten SK, SB und SC sind bei einem HEMT-Aufbau auf GaN-Basis vorteilhafterweise undotiert.
  • Bei einem Aufbau eines HEMT auf GaN-Basis nach dem Prinzip der 1 ergibt sich, wie beispielsweise in der eingangs bereits genannten US 2007/0224710 A1 angegeben, ein in 2 mit durchgezogener Linie dargestellter und mit F1 bezeichneter Feldverlauf entlang des Leitungskanals zwischen Sourceelektrode SO und Drainelektrode DR. Der Feldverlauf F1 zeigt nahe bei der Gateelektrode GA einen Verlauf mit einer ausgeprägten Spitze der Feldstärke E. Der Spitzenwert der Feldstärke und die Position zwischen Gateelektrode und Drainelektrode hängen ab von dem Aufbau eines HEMT-Bauelements im einzelnen und von dessen jeweiligen Betriebsparametern.
  • Bei hoher Ausgangsleistung eines HEMT kann der Spitzenwert der Feldstärke wie in 2 dargestellt einen kritischen Wert EK überschreiten, was zur verstärkten Degradation oder auch Zerstörung des Bauelements führen kann. Mit unterbrochenen Linien sind in 2 zwei bei HEMT-Bauelementen nach der vorliegenden Erfindung mögliche Feldverläufe eingezeichnet, wobei von im wesentlichen gleicher Source-Drain-Spannung und gleicher Ausgangsleistung wie im Fall des Feldverlaufs F1 ausgegangen ist. Der Spitzenwert der Feldstärke ist bei den Feldverläufen F2 und F3 deutlich verringert und insbesondere unter dem Wert EK abgesenkt.
  • In 3 ist eine erste Ausführung der Erfindung dargestellt, bei welcher die Schichtdicke DB der zweiten Halbleiterschicht oberhalb eines Teilabschnitts T3 des Leitungskanals um ein Maß DD verringert ist, indem nach Abscheiden der Halbleiterschichtenfolge SK, SB, SC über dem Teilabschnitt T3 eine lokale Rückätzung des Halbleitermaterials erfolgt ist, wobei in diesem Beispiel die Deckschicht SC vollständig und die zweite Halbleiterschicht SB bis zu einer Tiefe DD flächenselektiv lokal entfernt ist. In anderer Ausführung kann die Rückätzung mit lokaler Verringerung der Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht SB auch vor Abscheiden der weiteren Halbleiterschicht SC erfolgen, so dass die Vertiefung in der zweiten Halbleiterschicht SB dann wiederum mit einer danach abgeschiedenen Deckschicht auch im Bereich über dem Teilabschnitt T3 bedeckt wäre. Im skizzierten Beispiel ist die Vertiefung RB in den Halbleiterschichten durch Material einer danach abgeschiedenen Passivierung PA ausgefüllt.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem über einem Teilabschnitt T4 des Leitungskanals flächenselektiv in ein Teilvolumen IP der zweiten Halbleiterschicht Ionen implantiert sind, welche den Schichtwiderstand in dem Teilabschnitt T4 des Leitungskanals gegenüber benachbarten Bereichen NS, ND insbesondere durch das Entstehen von Kristallschäden bei der Implantation erhöhen. Die Ionenimplantation kann durch die Deckschicht SC hindurch erfolgen und reicht vorteilhafterweise nicht durch die gesamte Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht SB hindurch.
  • 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem nach Abscheiden der Halbleiterschichten SK, SB und SC sowie der Passivierungsschicht PA in der Passivierungsschicht über einem Teilabschnitt T5 flächenselektiv ein Bereich P2 der Passivierungsschicht mit anderen Schichtparametern ausgeführt ist als in der Passivierungsschicht über den Nachbarbereichen NS, ND. Beispielsweise kann die Passivierungsschicht PA in an sich gebräuchlicher Weise aus SiN und die Passivierungsschicht P2 über dem Teilabschnitt T5 aus SiON bestehen, wofür nach ganzflächiger Abscheidung der Passivierungsschicht PA aus SiN in dieser über dem Teilabschnitt T5 ein Fenster freigeätzt und selektiv in dieses oder auch ganzflächig SiON als Passivierungsmaterial abgeschieden wird. Es kann auch mit anderen Abscheidungsparametern erneut SiN in das geöffnete Fenster der Passivierungsschicht PA für den Passivierungsbereich P2 abgeschieden werden.
  • Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 112008001039 T5 [0006]
    • DE 102008052595 A1 [0006]
    • US 2007/0224710 A1 [0007, 0032]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Applied Physic Letters 89, 223523 (2006) [0016]

Claims (26)

  1. Halbleiter-Bauelement in der Form eines HEMT mit einer ersten und einer über dieser abgeschiedenen zweiten Halbleiterschicht und einem sich in der ersten Halbleiterschicht an der Schichtgrenze zu der zweiten Halbleiterschicht ausbildenden zweidimensionalen Elektronengas in einem Leitungskanal sowie mit lateral voneinander beabstandeten, elektrisch leitend mit dem Leitungskanal verbundenen Sourceelektrode und Drainelektrode und einer zwischen diesen angeordneten Gateelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtwiderstand des Leitungskanals in Stromrichtung zwischen Sourceelektrode und Gateelektrode in der Art inhomogen ist, dass in einem zwischen Gateelektrode und Drainelektrode liegenden Teilabschnitt des Leitungskanals der Schichtwiderstand des Leitungskanals gegenüber wenigstens einem neben dem Teilabschnitts liegenden benachbarten Bereich, vorzugsweise gegenüber zwei beidseitig des Teilabschnitts liegenden benachbarten Bereichen des Leitungskanals erhöht ist.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtwiderstand in dem Teilabschnitt um wenigstens 4%, insbesondere um wenigstens 8% höher ist als der mittlere Schichtwiderstand in den benachbarten Bereichen.
  3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtwiderstand in dem zur Sourceelektrode hin liegenden benachbarten Bereich einen Minimalwert innerhalb des Verlaufs zwischen Sourceelektrode und Drainelektrode einnimmt.
  4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt kürzer ist als die Erstreckung des Leitungskanals zwischen Gateelektrode und Drainelektrode.
  5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt weniger als 60%, insbesondere weniger als 40% der Erstreckung des Leitungskanals zwischen Gateelektrode und Drainelektrode beträgt.
  6. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Teilabschnitts wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20% der Erstreckung des Leitungskanals zwischen Gateelektrode und Drainelektrode beträgt.
  7. Bauelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt näher bei der Gateelektrode als bei der Drainelektrode liegt.
  8. Bauelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilabschnitt mit der Position der Gateelektrode überlappt.
  9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt eine geringere Schichtdicke aufweist als über den benachbarten Bereichen.
  10. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt um wenigstens 5%, insbesondere um wenigstens 10% geringer ist als über den benachbarten Bereichen.
  11. Bauelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der verringerten Schichtdicke seitlich gegen die Gateelektrode in Richtung der Drainelektrode versetzt angeordnet ist.
  12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Schichtdicke der zweiten Halbleiterschicht zwischen Sourceelektrode und Drainelektrode weniger als 30 nm, insbesondere weniger als 25 nm beträgt.
  13. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt zusätzliche, durch Ionenimplantation nach Abscheiden der zweiten Halbleiterschicht in diese eingebrachte Bestandteile enthält.
  14. Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt durch die Ionenimplantation verursachte Gitterschäden aufweist.
  15. Bauelement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Bestandteile Ionen der Elemente O, H, Ar, N und/oder Zn durch Ionenimplantation eingebracht sind.
  16. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über der zweiten Halbleiterschicht eine weitere Halbleiterschicht als oberste Halbleiterschicht abgeschieden ist.
  17. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht über dem Teilabschnitt nicht vorliegt.
  18. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer obersten Halbleiterschicht eine dielektrische Schicht als Passivierungsschicht abgeschieden ist.
  19. Bauelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungsschicht über dem Teilabschnitt nach Zusammensetzung und/oder nach Parameter des Abscheidungsprozesses von der Passivierungsschicht über den benachbarten Bereichen verschieden ist.
  20. Bauelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungsschicht über dem Teilabschnitt einen zusätzlichen Bestandteil gegenüber der Passivierungsschicht über den benachbarten Bereichen enthält.
  21. Bauelement nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungsschicht zumindest überwiegend durch Siliziumnitrid gebildet ist.
  22. Bauelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivierungsschicht über dem Teilabschnitt SiON enthält
  23. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halbleiterschicht aus GaN besteht.
  24. Bauelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht aus AlxGa1-xN besteht.
  25. Bauelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Al-Anteil x höchstens x = 0,3, insbesondere höchstens x = 0,25 beträgt.
  26. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht undotiert ist.
DE102010016993A 2010-05-18 2010-05-18 Halbleiter-Bauelement Ceased DE102010016993A1 (de)

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