Selbstleitender galliumnitridbasierter Transistor mit P-Typ-Gate

Eine Halbleitervorrichtung (100) beinhaltet einen galliumnitridbasierten Verarmungsmodus-Transistor mit niedriger Schwelle (GaN-FET) (102) mit einem Schwellenpotential zwischen -10 Volt und -0,5 Volt. Der GaN-FET (102) weist eine Kanalschicht (108) aus einem III-N-Halbleitermaterial einschließlich Gallium und Stickstoff auf, die ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG) (114) unterstützt. Der GaN-FET (102) weist eine Barriereschicht (112) aus einem III-N-Halbleitermaterial einschließlich Aluminium und Stickstoff über der Kanalschicht (108) auf. Der GaN-FET (102) weist ferner ein p-Typ-Gate (124) aus einem III-N-Halbleitermaterial einschließlich Gallium und Stickstoff auf. Eine untere Oberfläche (136) des Gate (124) angrenzend an die Barriereschicht (112) erstreckt sich nicht jenseits einer oberen Oberfläche (138) der Barriereschicht (112), die sich gegenüber von der Kanalschicht (108) befindet. Der GaN-FET (102) weist keine dielektrische Schicht zwischen dem Gate (124) und der Barriereschicht (112) auf. A semiconductor device includes a gallium nitride based low threshold depletion mode transistor (GaN FET) with a threshold potential between −10 volts and −0.5 volts. The GaN FET has a channel layer of III-N semiconductor material including gallium and nitrogen that supports a two-dimensional electron gas (2DEG). The GaN FET has a barrier layer of III-N semiconductor material including aluminum and nitrogen over the channel layer. The GaN FET further has a p-type gate of III-N semiconductor material including gallium and nitrogen. A bottom surface of the gate, adjacent to the barrier layer, does not extend past a top surface of the barrier layer, located opposite from the channel layer. The GaN FET is free of a dielectric layer between the gate and the barrier layer.