The invention provides a transistor device with local P cap layer includes a substrate, a transition layer, a channel layer, the barrier layer and the barrier layer is located above the source, gate and drain and P type cap, P cap layer includes at least a first P type region and at least one second P the adjacent area, P area and P area and second were located between gate and drain, from the gate to drain, first P type area and the source electrode electrically connected; doped Zamian doped Zamian concentration P type impurity in the first P type region is larger than that of P type second P type impurity region at the same time, more than two dimensional electron gas surface concentration under the first P type region, P type second P type impurity doped region Zamian two-dimensional electron gas concentration is less than second P below the surface concentration area. The transistor device of the invention can decompose the high electric field area of the electric field peak at the edge of the gate to several low electric field areas with high electric field peak, which improves the breakdown voltage, reliability and dynamic characteristics of the transistor device.
【技术实现步骤摘要】
具有局部P型帽层的晶体管器件
本专利技术涉及半导体器件领域,具体地说,是涉及一种具有局部P型帽层的晶体管器件。
技术介绍
功率器件通常需要具有高击穿电压、低导通电阻以及快速开关的能力。以往电力半导体市场以硅的功率器件为主,过去20年,硅功率器件的性能已经接近理论极限,进一步提升其性能极为困难。相比硅或砷化镓,氮化镓(GaN)半导体具有带隙宽(Eg=3.4eV)、优良的热稳定性、高击穿电压、高电子饱和漂移速度及优良的抗辐射性能。另外,相比硅功率半导体,GaN功率半导体具有低温抵抗特性,具有可以减少功率半导体引起的功率转换损失,做到功率转换系统电力损耗最少化等优点。GaN半导体器件以低损耗、高耐压、快速开关能力、高温工作能力等优势成为新一代功率器件。工业电子、电力传输、智能家居、电动汽车、轨道交通等领域对GaN半导体的需要不断扩大。参见图1,现有的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaNHighElectronMobilityTransistor,GaNHEMT)器件在关断状态下,若对漏极103施加一个高电压,则器件的栅极102边缘会产生一个高电场区。栅极102边缘的高电场导致器件的漏电流增大,击穿电压减小,并且会导致严重的动态电阻退化,以及可靠性问题。降低器件内部的电场是获得高可靠性的GaNHEMT器件的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有局部P型帽层的晶体管器件,该晶体管器件具有高击穿电压与高可靠性,同时能够抑制器件的动态电阻退化。为实现上述目的,本专利技术提供一种具有局部P型帽层的晶体管器件,晶体管器件包括衬底、过渡层、沟道层、势垒层以及位于势垒层上 ...
【技术保护点】
具有局部P型帽层的晶体管器件,所述晶体管器件包括衬底、过渡层、沟道层、势垒层;其特征在于:所述晶体管器件还包括位于所述势垒层上方的源极、栅极、漏极和P型帽层,所述P型帽层包括至少一个第一P型区和至少一个第二P型区,所述第一P型区和所述第二P型区邻接,所述第一P型区和所述第二P型区均位于所述栅极和所述漏极之间,自所述栅极至所述漏极,首个所述第一P型区与所述源极电连接;所述第一P型区中P型杂质的掺杂面浓度大于所述第二P型区中P型杂质的掺杂面浓度,所述第一P型区中P型杂质的掺杂面浓度大于所述第一P型区下方的二维电子气面浓度,所述第二P型区中P型杂质的掺杂面浓度小于所述第二P型区下方的二维电子气面浓度。
【技术特征摘要】
1.具有局部P型帽层的晶体管器件,所述晶体管器件包括衬底、过渡层、沟道层、势垒层;其特征在于:所述晶体管器件还包括位于所述势垒层上方的源极、栅极、漏极和P型帽层,所述P型帽层包括至少一个第一P型区和至少一个第二P型区,所述第一P型区和所述第二P型区邻接,所述第一P型区和所述第二P型区均位于所述栅极和所述漏极之间,自所述栅极至所述漏极,首个所述第一P型区与所述源极电连接;所述第一P型区中P型杂质的掺杂面浓度大于所述第二P型区中P型杂质的掺杂面浓度,所述第一P型区中P型杂质的掺杂面浓度大于所述第一P型区下方的二维电子气面浓度,所述第二P型区中P型杂质的掺杂面浓度小于所述第二P型区下方的二维电子气面浓度。2.根据权利要求1所述的晶体管器件,其特征在于:所述第一P型区的数量与所述第二P型区的数量均为二个以上,自所述栅极至所述漏极,所述第一P型区与所述第二P型区依次交替排列。3.根据权利要求1所述的晶体管器件,其特征在于:自所述栅极至所述漏极,首个P型区为所述第一P型区。4.根据权利要求3所述的晶体管器件,其特征在于:所述第一P型区的数量大于或等于所述第二P型区的数量。5.根据权利要求1至4任一项所述的晶体管器件,其特征在于:所述P型帽层部分覆盖所述势垒层上所述栅极与所述漏极之间的区域。6.根据权利要求1至4任...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏进,金峻渊,
申请(专利权)人:英诺赛科珠海科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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