通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，其包括异质结构以及与异质结构配合的栅电极、源电极和漏电极，所述异质结构包括沟道层和势垒层，所述源电极和漏电极通过所述异质结构中的二维电子气电连接，所述势垒层为铝组分含量在20％以下的低铝组分势垒层，并且在所述势垒层上或者在所述势垒层中还形成有能够在所述异质结构中感应出足够浓度的二维电子气的空间电荷区。本实用新型专利技术通过改善器件的外延结构，利用电荷工程在异质结构中实现高密度的二维电子气，可避免或降低势垒层与沟道层的晶格失配，有效提高器件的可靠性和阈值电压的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件
本技术涉及一种高电子迁移率晶体管，特别涉及一种通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，属于功率半导体

技术介绍
HEMT器件是充分利用半导体的异质结结构形成的二维电子气而制成的，与Ⅲ-Ⅵ族(如AlGaAs/GaAsHEMT)相比，Ⅲ族氮化物半导体由于压电极化和自发极化效应，在异质结构上如：AlGaN/GaN，能够形成高浓度的二维电子气。所以在使用Ⅲ族氮化物制成的HEMT器件中，势垒层一般不需要进行掺杂。Ⅲ族氮化物具有大的禁带宽度、较高的饱和电子漂移速度、高的临界击穿电场和极强的抗辐射能力等特点，因此能够满下一代电力电子系统对功率器件更大功率、更高频率、更小体积和更高温度的工作的要求。但是，Ⅲ族氮化物HEMT器件仍然存在需要克服的缺陷，例如：电流崩塌，阈值稳定及器件的可靠性等。在传统GaN基HEMT器件中，二维电子气的产生主要依靠材料的极化效应，包括自发极化和压电极化，因此，在传统HEMT器件中，势垒层与沟道层存在较为严重的晶格失配，来实现增强材料的极化效应的目的。但是，强极化和晶格失配会对器件的可靠性和高温特性产生影响。
技术实现思路
本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，其特征在于包括异质结构以及与异质结构配合的栅电极、源电极和漏电极，所述异质结构包括沟道层和势垒层，所述源电极和漏电极通过所述异质结构中的二维电子气电连接，所述势垒层为低铝组分势垒层，并且在所述势垒层上或者在所述势垒层中还形成有能够在所述异质结构中感应出足够浓度的二维电子气的空间电荷区。

【技术特征摘要】
1.一种通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，其特征在于包括异质结构以及与异质结构配合的栅电极、源电极和漏电极，所述异质结构包括沟道层和势垒层，所述源电极和漏电极通过所述异质结构中的二维电子气电连接，所述势垒层为低铝组分势垒层，并且在所述势垒层上或者在所述势垒层中还形成有能够在所述异质结构中感应出足够浓度的二维电子气的空间电荷区。2.根据权利要求1所述的通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，其特征在于：所述空间电荷区形成在所述势垒层上。3.根据权利要求1-2中任一项所述的通过电荷工程实现的弱极化HEMT器件，其特征在于：所述低铝组分势垒层的厚度为5nm～30nm。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志利，张宝顺，蔡勇，李维毅，付凯，于国浩，孙世闯，宋亮，
申请(专利权)人：苏州能屋电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32