一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统技术方案
Gallium nitride device Schottky contact system with composite metal barrier layer
The invention relates to a GaN Schottky contact system with composite metal barrier layer, the bottom structure of Gan devices comprises a substrate 11, GaN buffer layer 12, AlGaN barrier layer 13; one end of the AlGaN barrier layer 13 above the set of active electrode 14 and the other end is provided with a drain electrode 15, also located in the a source electrode and a drain electrode 14 between 15 and 13 of the AlGaN barrier layer is arranged above the gate electrode AlGaN/GaN HEMT 16, the AlGaN/GaN HEMT gate electrode 16 gate electrode with Schottky contact structure, the Schottky contact structure comprises a composite metal layer with Ni metal layer /Mo layer /Ti layer /Pt layer /Y metal metal metal layer. The gallium nitride device of the present invention has a good thermal compatibility between the multilayer system of the Schottky gate and the outer layer thereof, and can greatly improve the reliability of the gallium nitride device.
【技术实现步骤摘要】
一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统
本专利技术属于半导体器件制备
，特别是涉及一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统。
技术介绍
铝镓氮化合物(AlGaN)/氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)作为第三代宽禁带化合物半导体器件,其所具有的高频、大功率特性是现有Si和GaAs等半导体技术所不具备的，使得其在微波应用领军具有独特的优势，从而成为了半导体微波功率器件研究的热点。近年来研究人员在AlGaN/GaNHEMT的微波性能方面已取得了很好的突破,特别是输出功率能力方面，目前公开的小尺寸AlGaN/GaNHEMT的输出功率密度在X波段可达30W/mm以上(Wuetal.IEEEElectronDeviceLett.，Vol.25，No.3，pp.117-119，2004.)、Ka波段其输出功率甚至也达到了10W/mm以上(T.Palaciosetal.,IEEEELECTRONDEVICELETTERS,VOL.26,NO.11,pp.781-783，2005.)。肖特基栅工艺是AlGaN/GaNHEMT器件研制中的关键工艺，肖特基栅的作用一个方面是与AlGaN/GaNHEMT器件形成肖特基接触，从而在器件工作的时候，肖特基栅上的电压变化能够调制沟道中二维电子气。判断肖特基栅工艺好坏一般从势垒的热稳定性、栅阻等几个方面进行判别，但对于AlGaN/GaNHEMT器件来说，还有一个重要的方面就是构成肖特基栅的金属体系热胀系数与GaN或者AlGaN的失配要尽量的小，这是因为一方面AlGaN/GaNHEMT器件中AlGaN势垒...
【技术保护点】
一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统，该氮化镓器件的结构自下而上依次包括衬底11、GaN缓冲层12、AlGaN势垒层13；所述AlGaN势垒层13上方的一端设有源电极14和另一端设有漏电极15，其特征在于，还包括位于所述源电极14和漏电极15之间的AlGaN势垒层13的上方设有AlGaN/GaN HEMT栅电极16，所述AlGaN/GaN HEMT栅电极16为设有肖特基接触结构的栅电极，所述肖特基接触结构包括设有Ni金属层/Mo金属层/Ti金属层/Pt金属层/Y金属层的复合金属层，从所述AlGaN势垒层13与源电极14、AlGaN/GaN HEMT栅电极16以及漏电极15结合的界面处开始，自下而上依次包括Ni金属层21、Mo金属层22、Ti金属层23、Pt金属层24和Y金属层25；其中：所述Y金属层为Au、Al或Cu和Ti的Au/Ti复合金属层、Al/Ti复合金属层或Cu/Ti复合金属层。
【技术特征摘要】
1.一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统，该氮化镓器件的结构自下而上依次包括衬底11、GaN缓冲层12、AlGaN势垒层13；所述AlGaN势垒层13上方的一端设有源电极14和另一端设有漏电极15，其特征在于，还包括位于所述源电极14和漏电极15之间的AlGaN势垒层13的上方设有AlGaN/GaNHEMT栅电极16，所述AlGaN/GaNHEMT栅电极16为设有肖特基接触结构的栅电极，所述肖特基接触结构包括设有Ni金属层/Mo金属层/Ti金属层/Pt金属层/Y金属层的复合金属层，从所述AlGaN势垒层13与源电极14、AlGaN/GaNHEMT栅电极16以及漏电极15结合的界面处开始，自下而上依次包括Ni金属层21、Mo金属层22、Ti金属层23、Pt金属层24和Y金属层25；其中：所述Y金属层为Au、Al或Cu和Ti的Au/Ti复合金属层、Al/Ti复合金属层或Cu/Ti复合金属层。2.根据权利要求1所述的一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统，其特征在于，所述Y金属层为Au、Al或Cu和Pt及Ti的Au/Pt/Au/Ti复合金属层、Al/Pt/Al/Ti复合金属层或Cu/Pt/Cu/Ti复合金属层。3.根据权利要求1或2所述的一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统，其特征在于，所述Ni金属层21的厚度为5-10nm，所述Mo金属层22的厚度为10-30nm，所述Ti金属层23的厚度为70-150nm，所述Pt金属层24的厚度为30-50nm；所述Y金属层25为Au/Ti或者Al/Ti或者Cu/Ti，Au或者Al或者Cu金属层的厚度为300-500nm,Ti金属层的厚度为10-30nm。4.一种具有复合金属势垒层的氮化镓器件肖特基接触系统，该氮化镓器件的结...
【专利技术属性】
技术研发人员：任春江，陈堂胜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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