浮空型漏场板电流孔径器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种浮空型漏场板电流孔径器件，其自下而上包括：肖特基漏极(11)、GaN衬底(1)、GaN漂移层(2)、孔径层(3)、两个对称的电流阻挡层(4)、沟道层(6)、势垒层(7)和栅极(10)，势垒层(7)上的两侧刻有两个源槽(8)，两个源槽处淀积有两个源极(9)，除肖特基漏极底部以外的所有区域完全覆盖有钝化层(13)，两侧的钝化层内制作有浮空型漏场板(12)，该浮空型漏场板是由多个相互独立的浮空场板和一个与肖特基漏极电气连接的第一场板构成，两个电流阻挡层(4)之间形成孔径(5)。本发明专利技术击穿电压高、工艺简单、导通电阻小、成品率高，可用于电力电子系统。

Floating type drain field plate current aperture device and manufacturing method thereof

The invention discloses a floating type drain field plate current aperture device, the utility model comprises a drain: Schottky (11), GaN (1) substrate, GaN drift layer (2), (3), aperture two symmetrical current blocking layer (4), a channel layer (6), barrier a gate layer (7) and (10), the barrier layer (7) on both sides of the slot with two source (8), there are two source two source deposition groove (9), all regions except Schottky drain at the bottom outside completely covered with the passivation layer, a passivation layer on both sides (13) in a floating type drain field plate (12), the floating type drain field plate is composed of a plurality of mutually independent floating field plates and a drain connected with Schottky's first electric field plate, two current blocking layer (4) formed between the aperture (5). The invention has the advantages of high breakdown voltage, simple process, small on resistance and high yield, and can be used in power electronic systems.

【技术实现步骤摘要】
浮空型漏场板电流孔径器件及其制作方法
本专利技术属于微电子
，涉及半导体器件，特别是浮空型漏场板电流孔径器件，可用于电力电子系统。技术背景功率半导体器件是电力电子技术的核心元件，随着能源和环境问题的日益突出，研发新型高性能、低损耗功率器件就成为提高电能利用率、节约能源、缓解能源危机的有效途径之一。而在功率器件研究中，高速、高压与低导通电阻之间存在着严重的制约关系，合理、有效地改进这种制约关系是提高器件整体性能的关键。随着微电子技术的发展，传统第一代Si半导体和第二代GaAs半导体功率器件性能已接近其材料本身决定的理论极限。为了能进一步减少芯片面积、提高工作频率、提高工作温度、降低导通电阻、提高击穿电压、降低整机体积、提高整机效率，以GaN为代表的宽禁带半导体材料，凭借其更大的禁带宽度、更高的临界击穿电场和更高的电子饱和漂移速度，且化学性能稳定、耐高温、抗辐射等突出优点，在制备高性能功率器件方面脱颖而出，应用潜力巨大。特别是采用GaN基异质结结构的横向高电子迁移率晶体管，即横向GaN基高电子迁移率晶体管HEMT器件，更是因其低导通电阻、高击穿电压、高工作频率等特性，成为了国内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮空型漏场板电流孔径器件，包括:GaN衬底(1)、GaN漂移层(2)、孔径层(3)、两个对称的电流阻挡层(4)、沟道层(6)、势垒层(7)和钝化层(13)，沟道层(6)和势垒层(7)的两侧刻蚀有源槽(8)，两侧源槽(8)中淀积有两个源极(9)，源极(9)之间的势垒层上面淀积有栅极(10)，GaN衬底(1)下面淀积有肖特基漏极(11)，钝化层(13)完全包裹在除肖特基漏极(11)底部以外的所有区域，两侧的钝化层内制作有浮空型漏场板(12)，两个对称的电流阻挡层(4)之间形成孔径(5)，其特征在于：所述浮空型漏场板(12)，是由自下而上的第一场板、第二场板、第三场板至第m场板构成，第一场板为漏...

【技术特征摘要】
1.一种浮空型漏场板电流孔径器件，包括:GaN衬底(1)、GaN漂移层(2)、孔径层(3)、两个对称的电流阻挡层(4)、沟道层(6)、势垒层(7)和钝化层(13)，沟道层(6)和势垒层(7)的两侧刻蚀有源槽(8)，两侧源槽(8)中淀积有两个源极(9)，源极(9)之间的势垒层上面淀积有栅极(10)，GaN衬底(1)下面淀积有肖特基漏极(11)，钝化层(13)完全包裹在除肖特基漏极(11)底部以外的所有区域，两侧的钝化层内制作有浮空型漏场板(12)，两个对称的电流阻挡层(4)之间形成孔径(5)，其特征在于：所述浮空型漏场板(12)，是由自下而上的第一场板、第二场板、第三场板至第m场板构成，第一场板为漏场板，并与肖特基漏极电气连接，第二场板、第三场板至第m场板为浮空场板，且各浮空场板相互独立，m根据器件实际使用要求确定，其值为大于等于2的整数；所述钝化层(13)，是由若干层绝缘介质材料自下而上堆叠而成。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于浮空型漏场板(12)中，各场板的厚度L均相同，宽度D均相同。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于浮空型漏场板(12)中，相邻场板之间绝缘介质材料的厚度，即相邻场板之间的垂直间距Si不同，且自下而上依次增大，i为整数且m-1≥i≥1。4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于浮空型漏场板(12)中，同一侧的第一场板至第m场板均相互平行，且距离GaN漂移层(2)的水平距离T均相等，T为0.2～0.6μm，第一场板下边缘与GaN衬底(1)下边缘水平对齐。5.一种制作浮空型漏场板电流孔径器件的方法，包括：A.在n-型GaN衬底(1)上外延n-型GaN半导体材料，形成GaN漂移层(2)；B.在GaN漂移层(2)上外延n型GaN半导体材料，形成厚度h为0.4～2μm、掺杂浓度为1×1015～1×1018cm-3的孔径层(3)；C.在孔径层(3)上制作掩模，利用该掩模在孔径层内的两侧位置注入剂量为1×1015～1×1016cm-2的p型杂质，制作厚度a与孔径层厚度h相同，宽度b为0.8～4μm的两个电流阻挡层(4)，左右电流阻挡层(4)之间形成孔径(5)；D.在两个电流阻挡层(4)和孔径(5)上部外延GaN半导体材料，形成厚度为0.04～0.2μm的沟道层(6)；E.在沟道层(6)上部外延GaN基宽禁带半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛维，边照科，王海永，郝跃，马晓华，杨眉，吕玲，祝杰杰，
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