半导体发光二极管(LED)是一种能在施加电流时通过将P型半导体和η型半导体之间的P-η结处的电子和空穴复合来产生各种颜色的光的半导体器件。与基于灯丝的LED相比，半导体LED具有更长的寿命、更低的功耗、良好的初始激励特性、以及更高的抗振性。因此对半导体LED的需求不断增加。例如能够发射短波长蓝光的氮化物半导体已引起人们的注意。近年来随着全球信息与通信技术的快速发展，用于大容量信号传输的通信技术正在迅速地发展中。尤其是在无线通信技术领域中，随着对个人移动电话、卫星通信、军用雷达、广播通信以及通信中继等的需求的增加，针对在使用微波和毫米波带宽的超高速信息通信系统中所需的高速高功率电子器件的需求也在增加。另外，已对有关高功率器件的应用及能量损耗的减小着手进行研究。

　　本发明实施例涉及一种功率器件，其包括:衬底；位于所述衬底的一个表面上的碳化硅(SixCVx)层；以及通过刻蚀一部分所述SixCg层并从所述SixCg层的刻蚀区域处生长氮化镓(GaN)而形成的再生长GaN层。SixCg层的值χ可在O χ I的范围内。所述衬底可以是η型SiC衬底，并且所述再生长GaN层可以是掺杂有P型杂质的P-GaN层。所述功率器件可以是肖特基势垒二极管(SBD)，并且还可包括第一电极和第二电极，所述第一电极位于所述SixCg层上，所述第二电极位于与所述SixCg层所处的衬底表面相反的衬底另一表面上。所述SixCVx层可以是掺杂有η型杂质的η型SixCg层。所述第一电极可以包括从镍(Ni)、金(Au)、氧化铜铟(Culn02)、氧化铟锡(ITO)JS(Pt)以及它们的合金中选择的材料。所述第二电极可以包括从铬(Cr)、铝(Al)、钽(Ta)、铊(Tl)和Au中选择的材料。所述p-GaN层中P型杂质的掺杂浓度可以为大约1.0X 1016/cm3到大约1.0X IO2Vcm3。所述衬底可以是P型SiC层，并且所述再生长GaN层可以是掺杂有η型杂质的n-GaN层。所述功率器件可以是场效应晶体管(FET)，并且还可包括位于SixCg层上的栅电极以及置于所述n-GaN层上的源电极和漏电极。所述SixCg层可以是掺杂有p型杂质的p型SixCVx层。所述源电极和所述漏电极可以包括从N1、Au、CuInO2, ΙΤ0, Pt以及它们的合金中选择的材料。所述源电极和所述漏电极可以包括从Ni和Au的合金、CuInO2和Au的合金、ITO和Au的合金、Ni和Pt及Au的合金、以及Pt和Au的合金中选择的材料。所述n-GaN层中η型杂质的掺杂浓度可以为大约1.0X 1016/cm3到大约1.0X 102°/cm3。本发明实施例还涉及功率器件的制造方法，该方法包括步骤:在衬底的一个表面上形成SixCg层；刻蚀一部分所述SixCVx层；并且从所述SixCg层的刻蚀区域处生长GaN以形成再生长GaN层。可以在大约1000°C到大约1200°C的温度范围内执行从所述SixCg层的刻蚀区域处生长GaN以形成所述再生长GaN层的步骤。所述衬底可以是η型SiC衬底，并且所述再生长GaN层可以是掺杂有P型杂质的P-GaN层。所述制造方法还可包括步骤:在所述再生长GaN层和所述3^(:1_)(层上形成第一电极，以使所述第一电极与所述再生长GaN层接触；以及在与所述SixC^x层所处的衬底表面相反的衬底另一表面上形成第二电极。所述SixCg层可以是掺杂有η型杂质的η型SixCVx层。所述衬底可以是P型SiC层，并且所述再生长GaN层可以是掺杂有η型杂质的n-GaN层。所述制造方法还可以包括步骤:在所述SixCg层上形成栅电极；以及在所述n_GaN层上形成源电极和漏电极。所述SixCpx层可以是惨杂有ρ型杂质的P型SixCn层。

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　　通过参考附图来详细描述本发明的示例实施例，本发明思想的特征和优点对于本领域普通技术人员将会加清楚，其中:图1示出了描述根据一个实施例的功率器件的示图；图2示出了描述根据另一个实施例的功率器件的示图；以及

　　具体实施例方式现在将参照附图在下文中更全面地描述示例实施例；然而可以按照不同的形式来具体实现这些示例实施例，并且本发明思想不应被局限于本文所述的示例实施例。相反，提供这些实施例仅仅为了使本公开是彻底和全面的，并使本领域技术人员充分了解本发明思想的范畴。在附图中，为清楚起见可能对层和区域的尺寸进行了夸大。还将理解，当称一个层或元件“位于另一层或衬底上”时，其可以直接位于其它层或衬底上，或者可以存在中间层。另外还将理解，当称一个层“在另一层之下”时，其可以直接在另一层之下或者还可以存在一个或多个中间层。而且还将理解的是，当称一个层“在两个层之间”时，其可以是这两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。在整个说明书中，相同的参考数字表示相同的元件。图1示出了根据一个实施例的功率器件是肖特基势垒二极管(SBD)的情况。图2示出了根据另一实施例的功率器件是提供在金属氧化物半导体(MOS)结构上的场效应晶体管(FET )(也就是MOSFET )的情况。图1和图2的功率器件可分别包括衬底110和120、碳化硅(SixCg)层210和220、以及再生长氮化镓(GaN)层310和320。

　　参考图1，当功率器件是SBD时，衬底110可以是掺杂有η型杂质的η型SiC衬底。可将SixCVx层210置于衬底110的一个表面上。在SixCg层210中，可以以预定比例混合硅(Si)和碳(C)，并且可按照需要对该预定比例进行调节。SixCg层210可促进电流的流动。SixC1I层210的值X可在O X I的范围内。根据一个实施例，值X可在

　　1.0X IO1Vcm3到大约1.0X 102°/cm3。掺杂有ρ型杂质的再生长GaN层310可以与下文将要描述的第一电极400接触。该再生长GaN层310可减小泄漏电流。图1所示的衬底110可以是掺杂有η型杂质的η型SiC衬底。SixCg层210也可以是掺杂有η型杂质的η型SixCVx层。在η型SixCg层210中，η型杂质的掺杂浓度可以为大约1.0X IOlfVcm3到大约LOXlO2Vcm30 N型杂质可以包括S1、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)、

　　P坐当再生长GaN层310掺杂有ρ型杂质时，沿再生长GaN层310形成p-η结，并且在ρ-η结的形成过程中在ρ-η结临界面附近形成耗尽层(depletion layer)。因此可实现高耐压。在ρ-η结的形成过程中，ρ-η结临界面处的自由电子和空穴会朝向彼此扩散。因此会产生局部电势差，从而得到大致的平衡状态。由于该平衡状态可形成没有带电体的耗尽层。结果能够增大耐压。该耗尽层可减小或防止`在肖特基结区域处产生的泄漏电流向第一电极400泄漏。当施加反向电压时可沿P-GaN层310形成该耗尽层。因此可减小向第一电极400泄漏的泄漏电流。另外，可从SixC1I层210的刻蚀区域处生长p-GaN层310。因此可减小或防止晶体损伤并可确保可靠性。而且，可以不需要专用的离子注入装置。由此可简化制造过程并减小成本。可将绝缘层600置于SixC^x层210上包含P_GaN层310的区域中。没有将绝缘层形成在第一电极400所处的区域中。可将第一电极400 (作为肖特基接触)置于SixC^层210上。第一电极400可具有高肖特基势垒。该肖特基势垒的高度参考功函数中的差异，该功函数中的差异可以决定SBD的特性。随着功函数中的差异越大，SBD的正向电压增大，而施加反向电压时的漏流电阻减小。因此，可通过形成高肖特基势垒来减小第一电极400的泄漏电流。第一电极400可由从镍(Ni)、金(Au)、氧化铜铟(Culn02)、氧化铟锡(ITO)JS(Pt)以及前述材料的合金中选择的材料制成。作为示例的合金可包括Ni和Au的合金、CuInO2和Au的合金、ITO和Au的合金、Ni和Pt及Au的合金、或Pt和Au的合金。第二电极500可以是置于与5;[)^1_){层210所处的衬底表面相反的衬底另一表面上的欧姆电极。第二电极500可具有低肖特基势垒并因此能便于正向电流的流动。第二电极500可由从铬(Cr)、铝(Al)、钽(Ta)、铊(Tl)和金(Au)中选择的材料制成。

　　参考图2，其中的功率器件被示作FET，衬底120可以是掺杂有ρ型杂质的ρ型SiC衬底。可将SixCVx层220置于衬底120的一个表面上。在SixCg层220中，可以以预定比例混合Si和C，并且可按照需要对该预定比例进行调节。SixCg层220可促进电流的流动。SixC^x层220的值X可在O X I的范围内。根据一个示例实施例，值X可在0.6 X I的范围内。可通过刻蚀一部分SixCg层220并从SixCg层220的刻蚀区域处生长GaN来形成再生长GaN层320。例如，再生长GaN层可从SixC^x层220的内侧生长到SixCg层220的表面。这里的再生长GaN层320可以是掺杂有η型杂质的n-GaN层320。η型杂质可包括S1、Ge、Se、Te、C等。掺杂有η型杂质的再生长GaN层320可通过与源电极710和漏电极720接触来减小欧姆电阻，从而增大电流密度。图2的衬底120可以是掺杂有ρ型杂质的ρ型SiC衬底。SixC^x层220也可以是惨杂有P型杂质的P型SixCn层。P型杂质可包括Mg、Zn、Be等。当再生长GaN层320掺杂有η型杂质时，沿n_GaN层320形成p_n结。在p-η结的形成过程中可以在Ρ-η结临界面附近形成耗尽层。因此可实现高耐压。耗尽层可减小或防止泄漏电流。在对应于栅电极730的位置形成栅极绝缘层800。栅极绝缘层800可由从氧化硅(SiO2),氮化硅(SiNx)、氧化铝(Al2O3)、氧化铪(HfO2)、和氧化镓(Ga2O3)中选择的材料制成。下面将要描述图1所示SBD的制造方法。图3Α至图3D示出了图1所示SBD的制造过程。

　　参考图3Α至图3D，SBD的制造方法可包括:在衬底110的一个表面上形成SixCg层210 ;以及通过刻蚀一部分SixCVx层210并从SixCg层210的刻蚀区域处生长GaN来形成再生长GaN层310。如图3Α所示，在将SixCVx层210形成在衬底110的表面上之后，可将绝缘层610形成在SixCVx层210上来用作光蚀刻工艺的刻蚀掩模。绝缘层610可由从SiNx、氧化硅(SiOx)JP Al2O3中选择的材料制成。参考图3Β，将对应于将要形成再生长GaN层310 (即，p_GaN层310)的位置处的绝缘层610部分地去除。通过干法刻蚀之类的刻蚀方法来去除对应于p-GaN层310的位置处的部分绝缘层610，从而将一部分SixCVx层210暴露出来。只对SixCg层210的暴露部分的一部分进行刻蚀。参考图3C，从SixCg层210的刻蚀区域处生长GaN，并且该GaN掺杂有ρ型杂质，从而形成ρ-GaN层310。可通过使用有机金属化学汽相沉积(MOCVD)法生长GaN来形成p-GaN层 310。形成ρ-GaN层310 (也就是再生长GaN层310)的过程可在大约1000°C到大约1200°C的温度范围内执行。因此可在高温环境下形成ρ-GaN层310。由此能够减小或防止对薄膜晶体的损坏，从而确保可靠性。而且不再单独需要离子注入和热处理。从而可简化制造过程并减小成本。另外，沿ρ-GaN层310形成p-η结，并且在p-η结的形成过程中在p_n结临界面附近形成耗尽层。因此可头现闻耐压。可在施加反向电压时沿P-GaN层310形成耗尽层。因此可减小或防止在肖特基结处产生的泄漏电流向第一电极400泄漏。参考图3D，在形成了 ρ-GaN层310之后，在SixCVx层210上形成第一电极400和绝缘层600。在衬底110的另一表面上形成第二电极500。可将第一电极400布置为使其与ρ-GaN层310接触。第一电极400可由从N1、Au、CuIn02、IT0、Pt以及前述材料的合金中选择的材料制成。作为示例的合金可包括Ni和Au的合金、CuInO2和Au的合金、ITO和Au的合金、Ni和Pt及Au的合金、或Pt和Au的合金。第二电极500可由从Cr、Al、Ta、Tl和Au中选择的材料制成。应当理解可以通过上述类似的方式来形成图2所描述的FET，区别之处仅在于使用P型衬底120、形成P型SixCg层220、以及形成η型再生长GaN层320。另外还形成了源电极710、漏电极720、栅极绝缘层800和栅电极730。作为总结与回顾，在世界范围内正在对氮化物半导体进行的积极研究不仅针对其作为光学器件的应用，而且还针对其作为高频高功率电子器件的应用。氮化物半导体可具有良好的物理特性，例如大能隙、高耐热性以及高电子饱和速度( 3Χ IO7Cm/秒)。使用氮化物半导体的电子器件可具有多种优势，例如高击穿电场( 3X106V/cm)和高最大电流密度、稳定的高温操作、以及高导电率。使用化合物半导体的异质结结构的异质结场效应晶体管(HFET)在结临界面处具有较大的频带不连续性。因此在结临界面处有自由的高密度电子，从而增加了电子迁移率。该物理特性使得HFET能被应用于高功率器件。具有大能带隙的碳化硅(SiC)器件通常已被用作功率器件。可按照肖特基势垒二极管(SBD)结构来批量生产SiC器件。然而，在形成SiC器件时可能需要用来将带电体注入到P型氮化物半导体层中的注入设备，并且可能需要在高温下热处理来用于带电体的激活。相反，本发明实施例提供了能够减小泄漏电流的功率器件以及针对简化的并具有增加的可靠性的功率器件进行制造的方法。在根据本发明实施例的功率器件中，在SixCg层上形成再生长GaN层。从而在施加反向电流时可以形成耗尽层。因此该功率器件可减小泄漏电流。根据本发明实施例的功率器件的制造方法通过刻蚀一部分SixCg层并从SixCVx层的刻蚀区域处生长GaN来形成再生长GaN层。因此可减小或防止对薄膜晶体的损坏，从而确保可靠性。而且可以不需要专门的离子注入和热处理。从而可简化制造过程并减小成本。本文已对示例实施例进行了公开，尽管文中采用了特定的术语，但只将它们用于并解释为一般性的和说明性的含义，而并不出于限定的目的。在一些示例中，除非说明书中另有特别说明，否则关于特定实施例描述的特征、特性和/或元件可被单独使用或者可与有关关于其它实施例描述的特征、特性和/或元件结合使用，这一点对于本申请所属技术领域的普通技术人员而言是显然的。因此本领域技术人员应当理解，在不脱离权利要求所阐述的发明思想和范围的前提下可作出各种形式和细节上的改变。

　　1.一种功率器件，包括: 衬底； SixCg层，其位于所述衬底的一个表面上，其中O X I ;以及再生长GaN层，通过刻蚀一部分所述SixCg层并从所述SixCg层的刻蚀区域处生长GaN而形成所述再生长GaN层。

　　2.根据权利要求1所述的功率器件，其中: 所述衬底是η型SiC衬底，并且 所述再生长GaN层是掺杂有P型杂质的p-GaN层。

　　3.根据权利要求2所述的功率器件，其中所述功率器件是肖特基势垒二极管，并且所述功率器件还包括: 第一电极，其位于所述SixC^x层上；以及 第二电极，其位于与所述SixC1I层所处的衬底表面相反的衬底另一表面上。

　　4.根据权利要求3所述的功率器件，其中所述SixCg层是掺杂有η型杂质的η型SixCVx层。

　　5.根据权利要求3所述的功率器件，其中 所述第一电极包括从N1、Au、CuIn02、IT0、Pt以及它们的合金中选择的材料；并且 所述第二电极包括从Cr、Al、Ta、Tl和Au中选择的材料。

　　7.根据权利要求1所述的功率器件，其中: 所述衬底是P型SiC层，并且 所述再生长GaN层是掺杂有η型杂质的n_GaN层。

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　　8.根据权利要求7所述的功率器件，其中所述功率器件是场效应晶体管，并且所述功率器件还包括: 栅电极，其被置于所述SixC^x层上；以及 源电极和漏电极，它们位于所述n-GaN层上。

　　9.根据权利要求8所述的功率器件，其中所述SixCg层是掺杂有P型杂质的P型SixCVx层。

　　10.根据权利要求8所述的功率器件，其中所述源电极和所述漏电极包括从N1、Au、CuInO2, ΙΤ0, Pt以及它们的合金中选择的材料。

　　11.根据权利要求8所述的功率器件，其中所述源电极和所述漏电极包括从Ni和Au的合金、CuInO2和Au的合金、ITO和Au的合金、Ni和Pt及Au的合金、以及Pt和Au的合金中选择的材料。

　　13.一种功率器件的制造方法，所述制造方法包括步骤: 在衬底的一个表面上形成SixC^x层，其中O X I ; 刻蚀一部分所述SixC^x层；并且 从所述SixCg层的刻蚀区域处生长GaN以形成再生长GaN层。

　　14.根据权利要求13所述的制造方法，其中在1000°C到1200°C的温度范围内执行从所述SixCVx层的刻蚀区域处生长GaN以形成所述再生长GaN层的步骤。

　　15.根据权利要求13所述的制造方法，其中 所述衬 底是η型SiC衬底，并且 所述再生长GaN层是掺杂有P型杂质的p-GaN层。

　　16.根据权利要求15所述的制造方法，还包括步骤: 在所述再生长GaN层和所述SixC^x层上形成第一电极，以使所述第一电极与所述再生长GaN层接触；以及 在与所述SixCg层所处的衬底表面相反的衬底另一表面上形成第二电极。

　　17.根据权利要求16所述的制造方法，其中所述SixCg层是掺杂有η型杂质的η型SixC1-X 层。

　　18.根据权利要求13所述的制造方法，其中 所述衬底是P型SiC层，并且 所述再生长GaN层是掺杂有η型杂质的n_GaN层。

　　19.根据权利要求18所述的制造方法，还包括步骤: 在所述SixCg层上形成栅电极；以及 在所述n-GaN层上形成源电极和漏电极。

　　20.根据权利要求19所述的制造方法，其中所述SixCg层是掺杂有P型杂质的P型SixC1-X 层。

　　本发明涉及功率器件及功率器件的制造方法。功率器件包括衬底；位于所述衬底的一个表面上的SiXC1-X层，其中0＜x＜1；以及通过刻蚀一部分所述SiXC1-X层并从所述SiXC1-X层的刻蚀区域处生长GaN而形成的再生长GaN层。

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