公开(公告)号：US07253455B2

公开(公告)日：2007-08-07

申请号：US11100095

申请日：2005-04-05

申请人： Bruce M. Green ,  Olin L. Hartin ,  Ellen Y. Lan ,  Philip H. Li ,  Monte G. Miller ,  Matthias Passlack ,  Marcus R. Ray ,  Charles E. Weitzel

发明人： Bruce M. Green ,  Olin L. Hartin ,  Ellen Y. Lan ,  Philip H. Li ,  Monte G. Miller ,  Matthias Passlack ,  Marcus R. Ray ,  Charles E. Weitzel

IPC分类号： H01L31/0328 ,  H01L31/0336 ,  H01L31/072 ,  H01L29/06

CPC分类号： H01L29/7785

摘要： In one embodiment, a semiconductor device (500) includes a buffer layer (504) formed over a substrate (502). An AlxGa1−xAs layer (506) is formed over the buffer layer (504) and has a first doped region (508) formed therein. An InxGa1−xAs channel layer (512) is formed over the AlxGa1−xAs layer (506). An AlxGa1−xAs layer (518) is formed over the InxGa1−xAs channel layer (512), and the AlxGa1−xAs layer (518) has a second doped region formed therein. A GaAs layer (520) having a first recess is formed over the AlxGa1−xAs layer (518). A control electrode (526) is formed over the AlxGa1−xAs layer (518). A doped GaAs layer (524) is formed over the undoped GaAs layer (520) and on opposite sides of the control electrode (526) and provides first and second current electrodes. When used to amplify a digital modulation signal, the semiconductor device (500) maintains linear operation over a wide temperature range.

摘要翻译： 在一个实施例中，半导体器件（500）包括形成在衬底（502）上的缓冲层（504）。 在缓冲层（504）之上形成Al x Ga 1-x As层（506），并且在其中形成有第一掺杂区域（508）。 在Al x Ga 1-x 上形成一个In 1 / x Ga 1-x As As沟道层（512） >作为层（506）。 在In 1 x 1 Ga 1-x N上形成Al x Ga 1-x As层（518） 作为沟道层（512）和Al x Ga 1-x As层（518）具有形成在其中的第二掺杂区域。 具有第一凹陷的GaAs层（520）形成在Al 1 Ga 1-x As层（518）上。 控制电极（526）形成在Al 1 Ga 1-x As As层（518）上。 在未掺杂的GaAs层（520）上和控制电极（526）的相对侧上形成掺杂GaAs层（524），并提供第一和第二电流电极。 当用于放大数字调制信号时，半导体器件（500）在宽的温度范围内保持线性操作。

公开(公告)号：US20070072377A1

公开(公告)日：2007-03-29

申请号：US11236186

申请日：2005-09-27

申请人： Matthias Passlack

发明人： Matthias Passlack

IPC分类号： H01L21/336

CPC分类号： H01L29/41775 ,  H01L29/513 ,  H01L29/517 ,  H01L29/66522 ,  H01L29/7725

摘要： A method of forming a compound semiconductor device comprises forming a gate insulator layer overlying a compound semiconductor substrate, defining an active device region within the compound semiconductor substrate, forming ohmic contacts to the compound semiconductor substrate proximate opposite sides of the active device region, and forming a gate metal contact electrode on the gate insulator layer in a region between the ohmic contacts. The ohmic contacts having portions thereof that overlap with portions of the gate insulator layer within the active device region. The overlapping portions ensure an avoidance of an undesirable gap formation between an edge of the ohmic contact and a corresponding edge of the gate insulator layer.

摘要翻译： 一种形成化合物半导体器件的方法包括形成覆盖在化合物半导体衬底上的栅极绝缘体层，在化合物半导体衬底内限定有源器件区域，在化学半导体衬底的邻近有源器件区域的相对侧上形成欧姆接触，以及形成 在欧姆接触之间的区域中的栅极绝缘体层上的栅极金属接触电极。 欧姆接触件具有与有源器件区域内的栅极绝缘体层的部分重叠的部分。 重叠部分确保避免在欧姆接触的边缘和栅极绝缘体层的相应边缘之间形成不期望的间隙。

公开(公告)号：US20060030098A1

公开(公告)日：2006-02-09

申请号：US11239749

申请日：2005-09-30

申请人： Ravindranath Droopad ,  Matthias Passlack

发明人： Ravindranath Droopad ,  Matthias Passlack

IPC分类号： H01L21/8238

CPC分类号： H01L21/02266 ,  H01L21/02175 ,  H01L21/022 ,  H01L21/28264 ,  H01L21/31604 ,  H01L29/20 ,  H01L29/513 ,  H01L29/78

摘要： A method of forming a dielectric layer structure on a supporting semiconductor structure having a first surface comprises providing a first beam of oxide; depositing a first layer of oxide on the first surface of the supporting semiconductor structure using the first beam of oxide, wherein the first layer of oxide has a second surface; terminating the first beam of oxide, and concurrently providing a second beam of oxide, a beam of metal and a beam of oxygen, wherein the first and second beams of oxide are separate and distinct beams of oxide; and depositing a second layer of oxide on the second surface simultaneously using the second beam of oxide, the beam of metal, and the beam of oxygen.

摘要翻译： 在具有第一表面的支撑半导体结构上形成电介质层结构的方法包括：提供第一氧化物束; 使用第一氧化物束在支撑半导体结构的第一表面上沉积第一层氧化物，其中所述第一氧化物层具有第二表面; 终止第一氧化物束，并且同时提供第二氧化物束，金属梁和氧束，其中所述第一和第二氧化物束是分离的和不同的氧化物束; 以及使用所述第二氧化物束，所述金属束和所述氧束将所述第二表面的氧化物沉积在所述第二表面上。

公开(公告)号：US6159834A

公开(公告)日：2000-12-12

申请号：US22595

申请日：1998-02-12

申请人： Zhiyi (Jimmy) Yu ,  Matthias Passlack ,  Brian Bowers ,  Corey Daniel Overgaard ,  Ravindranath Droopad ,  Jonathan Kwadwo Abrokwah

发明人： Zhiyi (Jimmy) Yu ,  Matthias Passlack ,  Brian Bowers ,  Corey Daniel Overgaard ,  Ravindranath Droopad ,  Jonathan Kwadwo Abrokwah

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L21/316 ,  H01L21/3205 ,  H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/28264 ,  H01L21/31604 ,  H01L21/31666

摘要： A gate quality oxide-compound semiconductor structure (10) is formed by the steps of providing a III-V compound semiconductor wafer structure (13) with an atomically ordered and chemically clean semiconductor surface in an ultra high vacuum (UHV) system (20), directing a molecular beam (26) of gallium oxide onto the surface of the wafer structure to initiate the oxide deposition, and providing a second beam (28) of atomic oxygen to form a Ga.sub.2 O.sub.3 layer (14) with low defect density on the surface of the wafer structure. The second beam of atomic oxygen is supplied upon completion of the first 1-2 monolayers of Ga.sub.2 O.sub.3. The molecular beam of gallium oxide is provided by thermal evaporation from a crystalline Ga.sub.2 O.sub.3 or gallate source, and the atomic beam of oxygen is provided by either RF or microwave plasma discharge, thermal dissociation, or a neutral electron stimulated desorption atom source.

摘要翻译： 通过在超高真空（UHV）系统（20）中提供具有原子级和化学清洁的半导体表面的III-V化合物半导体晶片结构（13）的步骤形成栅极质量氧化物 - 化合物半导体结构（10） 将氧化镓的分子束（26）引导到晶片结构的表面上以引发氧化物沉积，以及提供原子氧的第二光束（28）以在表面上形成具有低缺陷密度的Ga 2 O 3层（14） 的晶片结构。 当第一个1-2单层的Ga2O3完成时，第二个原子氧束被提供。 通过从结晶Ga 2 O 3或没食子酸酯源的热蒸发提供氧化镓的分子束，并且氧原子束由RF或微波等离子体放电，热解离或中性电子刺激的解吸原子源提供。

公开(公告)号：US5904553A

公开(公告)日：1999-05-18

申请号：US917119

申请日：1997-08-25

申请人： Matthias Passlack ,  Jonathan K. Abrokwah ,  Ravi Droopad ,  Brian Bowers

发明人： Matthias Passlack ,  Jonathan K. Abrokwah ,  Ravi Droopad ,  Brian Bowers

IPC分类号： C23C16/40 ,  C23C16/44 ,  C23C16/455 ,  H01L21/316 ,  H01L21/3205 ,  H01L21/4763

CPC分类号： C23C16/45523 ,  C23C16/407 ,  C23C16/455 ,  C23C16/4551 ,  H01L21/31604

摘要： A method of fabricating a gate quality oxide-compound semiconductor structure includes forming an insulating Ga.sub.2 O.sub.3 layer on the surface of a compound semiconductor wafer structure by a supersonic gas jet containing gallium oxide molecules and oxygen. In a preferred embodiment, a III-V compound semiconductor wafer structure with an atomically ordered and chemically clean semiconductor surface is transferred from a semiconductor growth chamber into an insulator deposition chamber via an ultra high vacuum preparation chamber. Ga.sub.2 O.sub.3 deposition onto the surface of the wafer structure is initiated by a supersonic gas jet pulse and proceeds via optimization of pulse duration, speed of gas jet, mole fraction of gallium oxide molecules and oxygen atoms, and plasma energy.

摘要翻译： 制造栅极质量氧化物半导体结构的方法包括通过含有氧化镓分子和氧的超音速气体射流在化合物半导体晶片结构的表面上形成绝缘Ga 2 O 3层。 在优选实施例中，具有原子级和化学清洁的半导体表面的III-V族化合物半导体晶片结构经由超高真空准备室从半导体生长室转移到绝缘体沉积室中。 通过超音速气体喷射脉冲引发晶片结构表面上的Ga 2 O 3沉积，并且经历脉冲持续时间，气体射流速度，氧化镓分子和氧原子的摩尔分数以及等离子体能量的优化。

公开(公告)号：US09209180B2

公开(公告)日：2015-12-08

申请号：US12974954

申请日：2010-12-21

申请人： Matthias Passlack

发明人： Matthias Passlack

IPC分类号： H01L29/15 ,  H01L31/0256 ,  H01L27/092 ,  B82Y10/00 ,  H01L29/12 ,  H01L29/205 ,  H01L29/43 ,  H01L29/778 ,  H01L29/20 ,  H01L31/18 ,  H01L31/0352 ,  H01L31/0304 ,  H01L29/201 ,  H01L29/51

CPC分类号： H01L29/7787 ,  B82Y10/00 ,  H01L21/8252 ,  H01L27/088 ,  H01L27/092 ,  H01L29/122 ,  H01L29/155 ,  H01L29/20 ,  H01L29/201 ,  H01L29/205 ,  H01L29/432 ,  H01L29/517 ,  H01L29/7783 ,  H01L31/03046 ,  H01L31/035236 ,  H01L31/1844

摘要： A uni-terminal transistor device is described. In one embodiment, an n-channel transistor comprises a first semiconductor layer having a discrete hole level H0; a second semiconductor layer having a conduction band minimum EC2; a wide bandgap semiconductor barrier layer disposed between the first and the second semiconductor layers; a gate dielectric layer disposed above the first semiconductor layer; and a gate metal layer disposed above the gate dielectric layer and having an effective workfunction selected to position the discrete hole level H0 below the conduction band minimum Ec2 for zero bias applied to the gate metal layer and to obtain n-terminal characteristics.

摘要翻译： 描述了一个单端晶体管器件。 在一个实施例中，n沟道晶体管包括具有离散孔级H0的第一半导体层; 具有导带最小EC2的第二半导体层; 布置在第一和第二半导体层之间的宽带隙半导体阻挡层; 设置在所述第一半导体层上方的栅介质层; 以及栅极金属层，其设置在所述栅极介电层上方并且具有选择的有效功函数以将所述离散孔电平H0定位在所述导带最小值Ec2以下，以将零偏压施加到所述栅极金属层并获得n端子特性。

公开(公告)号：US08916927B2

公开(公告)日：2014-12-23

申请号：US13553405

申请日：2012-07-19

申请人： Krishna Bhuwalka ,  Gerben Doornbos ,  Matthias Passlack

发明人： Krishna Bhuwalka ,  Gerben Doornbos ,  Matthias Passlack

IPC分类号： H01L29/66 ,  H01L21/336

CPC分类号： H01L29/66977 ,  B82Y10/00 ,  H01L29/0657 ,  H01L29/0676 ,  H01L29/068 ,  H01L29/0688 ,  H01L29/1037 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/205 ,  H01L29/42372 ,  H01L29/66356 ,  H01L29/66439 ,  H01L29/66522 ,  H01L29/66666 ,  H01L29/7391 ,  H01L29/775 ,  H01L29/7827

摘要： Among other things, one or more techniques for forming a vertical tunnel field effect transistor (FET), and a resulting vertical tunnel FET are provided herein. In an embodiment, the vertical tunnel FET is formed by forming a core over a first type substrate region, forming a second type channel shell around a circumference greater than a core circumference, forming a gate dielectric around a circumference greater than the core circumference, forming a gate electrode around a circumference greater than the core circumference, and forming a second type region over a portion of the second type channel shell, where the second type has a doping opposite a doping of the first type. In this manner, line tunneling is enabled, thus providing enhanced tunneling efficiency for a vertical tunnel FET.

摘要翻译： 除此之外，本文提供了用于形成垂直隧道场效应晶体管（FET）的一种或多种技术以及所产生的垂直隧道FET。 在一个实施例中，垂直隧道FET通过在第一类型的衬底区域上形成芯体形成，围绕围绕圆周的圆周形成第二类型沟道壳体，围绕围绕圆周的圆周形成栅极电介质，形成 围绕圆周大于芯圆周的栅电极，并且在第二类型沟槽壳体的一部分上形成第二类型区域，其中第二类型具有与第一类型的掺杂相反的掺杂。 以这种方式，能够进行线路隧道，从而为垂直隧道FET提供增强的隧道效率。

公开(公告)号：US08604518B2

公开(公告)日：2013-12-10

申请号：US13307738

申请日：2011-11-30

申请人： Krishna Kumar Bhuwalka ,  Gerben Doornbos ,  Matthias Passlack

发明人： Krishna Kumar Bhuwalka ,  Gerben Doornbos ,  Matthias Passlack

IPC分类号： H01L29/66

CPC分类号： H01L29/66431 ,  H01L29/1054 ,  H01L29/205 ,  H01L29/267 ,  H01L29/66522 ,  H01L29/66795 ,  H01L29/785

摘要： A Fin Field-Effect Transistor (FinFET) includes a fin, which includes a channel splitter having a first bandgap, and a channel including a first portion and a second portion on opposite sidewalls of the channel splitter. The channel has a second bandgap smaller than the first bandgap. A gate electrode includes a first portion and a second portion on opposite sides of the fin. A gate insulator includes a first portion between the first portion of the gate electrode and the first portion of the channel, and a second portion between the second portion of the gate electrode and the second portion of the channel.

摘要翻译： 鳍场效应晶体管（FinFET）包括鳍，其包括具有第一带隙的沟道分离器和包括在沟道分离器的相对侧壁上的第一部分和第二部分的沟道。 通道具有小于第一带隙的第二带隙。 栅极电极包括在鳍片的相对侧上的第一部分和第二部分。 栅极绝缘体包括位于栅极电极的第一部分和沟道的第一部分之间的第一部分，以及栅电极的第二部分和沟道的第二部分之间的第二部分。

公开(公告)号：US08592878B2

公开(公告)日：2013-11-26

申请号：US13042948

申请日：2011-03-08

申请人： Bruce M. Green ,  Haldane S. Henry ,  Chun-Li Liu ,  Karen E. Moore ,  Matthias Passlack

发明人： Bruce M. Green ,  Haldane S. Henry ,  Chun-Li Liu ,  Karen E. Moore ,  Matthias Passlack

IPC分类号： H01L29/66

CPC分类号： H01L21/28581 ,  H01L21/28587 ,  H01L29/0657 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/42316 ,  H01L29/432 ,  H01L29/475 ,  H01L29/7787

摘要： Embodiments include semiconductor devices with low leakage Schottky contacts. An embodiment is formed by providing a partially completed semiconductor device including a substrate, a semiconductor on the substrate, and a passivation layer on the semiconductor, and using a first mask, locally etching the passivation layer to expose a portion of the semiconductor. Without removing the first mask, a Schottky contact is formed of a first material on the exposed portion of the semiconductor, and the first mask is removed. Using a further mask, a step-gate conductor of a second material electrically coupled to the Schottky contact is formed overlying parts of the passivation layer adjacent to the Schottky contact. By minimizing the process steps between opening the Schottky contact window in the passivation layer and forming the Schottky contact material in this window, the gate leakage of a resulting field effect device having a Schottky gate may be substantially reduced.

摘要翻译： 实施例包括具有低泄漏肖特基接触的半导体器件。 通过提供部分完成的半导体器件形成一个实施例，该半导体器件包括衬底，衬底上的半导体和半导体上的钝化层，并且使用第一掩模，局部蚀刻钝化层以暴露半导体的一部分。 在不去除第一掩模的情况下，在半导体的暴露部分上由第一材料形成肖特基接触，并且去除第一掩模。 使用另外的掩模，电耦合到肖特基接触的第二材料的阶梯栅导体形成在与肖特基接触相邻的钝化层的部分上。 通过最小化打开钝化层中的肖特基接触窗口并在该窗口中形成肖特基接触材料之间的工艺步骤，可以显着减少所得到的具有肖特基栅极的场效应器件的栅极泄漏。

公开(公告)号：US20110193091A1

公开(公告)日：2011-08-11

申请号：US12974775

申请日：2010-12-21

申请人： Matthias Passlack

发明人： Matthias Passlack

IPC分类号： H01L29/12

CPC分类号： H01L29/7783 ,  H01L21/823807 ,  H01L21/8252 ,  H01L27/0605 ,  H01L27/092 ,  H01L29/517 ,  H01L29/7781

摘要： Layer structures for use in density of states (“DOS”) engineered FETs are described. One embodiment comprises a layer structure for use in fabricating an n-channel transistor. The layer structure includes a first semiconductor layer having a conduction band minimum EC1; a second semiconductor layer having a discrete hole level H0; a wide bandgap semiconductor barrier layer disposed between the first and the second semiconductor layers; a gate dielectric layer disposed above the first semiconductor layer; and a gate metal layer disposed above the gate dielectric layer; wherein the discrete hole level H0 is positioned below the conduction band minimum Ec1 for zero bias applied to the gate metal layer.

摘要翻译： 描述了用于状态密度（“DOS”）工程化FET的层结构。 一个实施例包括用于制造n沟道晶体管的层结构。 层结构包括具有导带最小EC1的第一半导体层; 具有离散孔级H0的第二半导体层; 布置在第一和第二半导体层之间的宽带隙半导体阻挡层; 设置在所述第一半导体层上方的栅介质层; 以及栅极金属层，其设置在所述栅极介电层上方; 其中离散孔电平H0位于施加到栅极金属层的零偏压的导带最小值Ec1之下。