一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体的技术领域，更具体地，涉及一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件及其制备方法。一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其中，由下往上依次包括衬底，应力缓冲层，GaN外延层，AlGaN外延层，两端形成源极和漏极，低温合成无刻蚀损伤的栅极区域P型氧化物材料层、与漏极相连的P型氧化物材料层以及栅漏之间的场限环。该氧化物可作为栅极耗尽沟道电子实现常关型工作、与漏极相连的部分可以在关态时降低反向漏电流并在高场下注入空穴提升导通电阻稳定性。栅极金属与漏极金属之间的P型氧化物可以形成场限环结构，有利于栅漏间电场的均衡分布，提升耐压能力。本发明专利技术工艺简单且与传统CMOS工艺兼容，能够有效提高器件耐压以及导通电阻稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体的
，更具体地，涉及一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件及其制备方法。具体涉及在栅极区域、漏极区域及栅漏电极间沉积可低温合成、无刻蚀损伤的P型氧化物材料。该氧化物可作为栅极耗尽沟道电子实现常关型工作、与漏极相连的部分可以在关态时降低反向漏电流并在高场下注入空穴提升导通电阻稳定性。栅极金属与漏极金属之间的P型氧化物可以形成场限环结构，有利于栅漏间电场的均衡分布，提升耐压能力。
技术介绍
众所周知，电力电子系统一直助力于可持续发展和提高能量转换率。功率半导体器件作为电力电子系统中能量转换的关键部件之一，一直都是众多学者的研究重点。GaN作为第三代半导体材料的代表，具有较大的禁带宽度、较高的载流子迁移率、较高的击穿电压，一直以来被认为是高压、高功率、高频率应用的显著候选。目前业界最普遍采用的GaN常关型器件为结型栅结构（p型栅）HFET结构。P型(Al)GaN栅极的存在有效地抬升了栅极下方沟道导带能级，从而使得沟道二维电子气耗尽，实现常关。但是目前GaN基器件主要为异质外延横向器件，而在异质外延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于，由下往上依次包括衬底（1），应力缓冲层（2），GaN外延层（3），AlGaN外延层（4），两端形成源极（5）和漏极（6），低温合成栅极区域P型氧化物材料层（7）、与漏极相连的P型氧化物材料层（7）以及栅漏之间的场限环（7）。

【技术特征摘要】
1.一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于，由下往上依次包括衬底（1），应力缓冲层（2），GaN外延层（3），AlGaN外延层（4），两端形成源极（5）和漏极（6），低温合成栅极区域P型氧化物材料层（7）、与漏极相连的P型氧化物材料层（7）以及栅漏之间的场限环（7）。2.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：在栅极区域、漏极区域及栅漏电极间沉积可低温合成、无刻蚀损伤的P型氧化物材料。3.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：所述的衬底（1）为Si、Sapphire和SiC。4.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：所述的应力缓冲层（2）为AlGaN、GaN的任一种或组合；应力缓冲层厚度为100nm到4μm。5.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：所述的一次生长GaN外延层（3）为非故意掺杂的GaN外延层或掺杂高阻GaN外延层，GaN外延层厚度为100nm到3μm。6.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：所述的外延层（4）为高质量的AlGaN层，其厚度为5-20nm，铝组分浓度可变化。7.根据权利要求1所述的一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其特征在于：所述的P型氧化物材料层（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，陈佳，李柳暗，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44