高击穿电压场效应晶体管及其制作方法技术
【技术实现步骤摘要】
高击穿电压场效应晶体管及其制作方法
本专利技术属于半导体新材料器件，具体涉及一种场效应晶体管，可用于作为功率器件和高压开关器件。
技术介绍
随着MOSFET器件尺寸不断减小，传统硅MOS器件遭遇到了诸多挑战，其中击穿电压难以满足要求日益增长的需求，成为影响进一步提升器件性能的关键因素之一。Ga2O3与以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料相比较，具有更宽的禁带宽度，击穿场强相当于Si的20倍以上，SiC和GaN的2倍以上，从理论上说，在制造相同耐压的金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET功率器件时，器件的导通电阻可降为SiC的1/10、GaN的1/3，Ga2O3材料的巴利伽优值是SiC的18倍、GaN材料的4倍以上，因此Ga2O3是一种性能优异的适于功率器件和高压开关器件制备的宽禁带半导体材料。为了提高Ga2O3金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET功率器件的性能，就必须提高器件在耗尽状态下的击穿电压，而Ga2O3金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET器件的击穿主要发生在栅靠漏端，因此要提高器件的击穿电压，必须使栅漏区域的电场重新分布，尤其是降...
【技术保护点】
一种高击穿电压场效应晶体管,自下而上包括衬底(1)、Ga
【技术特征摘要】
1.一种高击穿电压场效应晶体管,自下而上包括衬底(1)、Ga2O3外延层(2)和低掺杂n型Ga2O3薄膜(3)，薄膜上设有高掺杂n型离子注入区(4)和绝缘栅介质(7)，在离子注入区上分别设有源电极(5)和漏电极(6)，其特征在于：所述绝缘栅介质(7)上设有其厚度为300nm～500nm有机绝缘介质(8)，该有机绝缘介质(8)采用由P(VDF-TrFE)、Ag纳米颗粒掺杂P(VDF-TrFE)、ZnS纳米颗粒掺杂P(VDF-TrFE)和CCTO纳米颗粒掺杂P(VDF-TrFE)构成的薄膜介质材料；所述有机绝缘介质(8)中设有长度为1μm～3μm的栅场板(9)，该栅场板上设置栅电极。2.根据权利要求书1所述的晶体管，其特征在于：衬底(1)的材料采用蓝宝石或MgO或MgAl2O4或Ga2O3。3.根据权利要求书1所述的晶体管，其特征在于：Ga2O3外延层(2)的电子浓度为1014cm-3～1016cm-3，厚度大于1μm。4.根据权利要求书1所述的晶体管，其特征在于：低掺杂n型Ga2O3薄膜(3)的载流子浓度1017cm-3～1018cm-3，厚度大于100nm。5.根据权利要求书1所述的晶体管，其特征在于：离子注入区(4)注入的元素分别为Si、Ge或Sn中的一种或多种，注入浓度大于2×1019cm-3。6.根据权利要求书1所述的晶体管，其特征在于：绝缘栅介质(7)包括Si3N4、Al2O3、HfO2和HfSiO中的一种或多种，其厚度为20nm～30nm。7.一种高击穿电压场效应晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对已在衬底上外延生长有Ga2O3的样品进行有机清洗，用流动的去离子水清洗后，放入HF:H2O＝1:1的溶液中腐蚀30s～60s，再用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干；2)将清洗后的样品放入PECVD设备中淀积厚度为50nm～70nm的SiO2掩膜；3)对完成SiO2掩膜淀积的样品进行光刻，形成离子注入区，并进行Si离子注入，注入之后将样品在氮气气氛中进行1000℃的热退火30min，对注入的硅离子进...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，方立伟，韩根全，李翔，邢翔宇，黄璐，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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