The utility model relates to a structure of strain mHEMT, the GaAs HEMT material followed by epitaxially grown on GaAs substrates by M Buffer lattice strain layer, composite channel layer, spatial isolation layer, planar doped layer, barrier layer and high doping layer progressive cap. In the utility model, ultra high electron mobility with GaAsmHEMT is introduced, the multilayer composite channel structure innovation, InP is used to replace part of the channel, composed of the mHEMT conduction channel, by the way, the structure of the utility model of comprehensive application of low field InGaAs high electron mobility the rate of characteristic and high field InP high threshold energy and high saturation velocity, not only improves the InP HEMT drain source breakdown voltage, but also ensures the excellent characteristics of millimeter wave frequency and increase the output power and reliability.
【技术实现步骤摘要】
一种应变mHEMT结构
本技术涉及一种应变mHEMT结构,属于半导体制造领域。
技术介绍
由于HEMT具有的高电子迁移率、低噪声、高功率增益、低功耗、高效率等特点,被大量应用于微波、毫米波单片集成电路和超高速数字集成电路领域中。HEMT的优越频率特性源自其独特的能带结构,即异质结界面的导带不连续性,这种不连续性产生的二维电子气具有很高的迁移率和饱和速度。InP基HEMT具有更极高的截止频率和更很低的噪声,被认为在毫米波段最有竞争力的三端器件之一。早期促进InP基HEMT技术发展的是来自光纤通讯系统的光发射器和光探测器中超高频和宽带信号放大的需求,现在推动技术的主要是军事需求,然而随着直接广播卫星(DBSs)、手提电话、自动防撞系统等的出现,潜在的民用机会也得到发展。现在GaAs基HEMT技术已经进入规模产业化阶段,但InP基HEMT仍然有一些技术难题有待解决,例如InP基HEMT的应用受限于其较低的沟道击穿电压,使漏极偏置电压较低,进而输出功率密度不高。自上个世纪八十年代开始,人们通过不断优化外延层结构来改进InP基HEMT和MMIC的功率性能。在毫米波段,已有很多性能优良的InP基HEMT研究报道。为改善InPHEMT的功率性能,人们主要在肖特基势垒材料和沟道材料展开了很多的研究。InPHEMT较低的栅极击穿电压主要是源于其弱的肖特基势垒,通过增加InAlAs势垒中Al的组分或采用InAlP势垒都能够有效地提高器件地栅极-漏极击穿电压。在另一方面,InGaAs沟道中的碰撞电离限制了InPHEMT的输出功率,减少碰撞电离可经由降低InGaAs沟道中In的组 ...
【技术保护点】
一种应变mHEMT结构,其特征在于,所述结构由下至上依次包括衬底、缓冲层、复合沟道层、空间隔离层、平面掺杂层、势垒层和帽层;所述缓冲层为复合应变缓冲层结构,从下至上包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层;所述复合沟道层从上至下包括不掺杂InGaAs沟道1、为不掺杂InP沟道2和高掺杂InP沟道3,沟道1和沟道2两种结构减小了碰撞电离,有效的提高了够到中的击穿电场强度,沟道3用于低场下为二维电子气提供导电沟道;所述帽层为高掺杂渐进帽层,用于为器件制备提供良好的欧姆接触。
【技术特征摘要】
1.一种应变mHEMT结构,其特征在于,所述结构由下至上依次包括衬底、缓冲层、复合沟道层、空间隔离层、平面掺杂层、势垒层和帽层;所述缓冲层为复合应变缓冲层结构,从下至上包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层;所述复合沟道层从上至下包括不掺杂InGaAs沟道1、为不掺杂InP沟道2和高掺杂InP沟道3,沟道1和沟道2两种结构减小了碰撞电离,有效的提高了够到中的击穿电场强度,沟道3用于低场下为二维电子气提供导电沟道;所述帽层为高掺杂渐进帽层,用于为器件制备提供良好的欧姆接触。2.根据权利要求1所述的一种应变mHEMT结构,其特征在于:所述第一缓冲层为GaAs不掺杂缓冲层,厚度为400-800nm;所述第二缓冲层为渐进应变InxAl1-xAs缓冲层,其内部为多层结构,层间In组分x从0渐进到0....
【专利技术属性】
技术研发人员:黎明,
申请(专利权)人:成都海威华芯科技有限公司,
类型:新型
国别省市:四川,51
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