一种耐高压的HEMT器件及制备方法技术

本发明专利技术适用于半导体器件技术领域，提供了一种耐高压的HEMT器件，从下至上依次包括：衬底；缓冲层；沟道层；势垒层，势垒层与沟道层形成异质结，且势垒层的禁带宽度大于沟道层的禁带宽度；源极、栅极及漏极，在栅极和漏极之间的势垒层内形成有至少一个p型离子注入区，通过调节P型离子注入区调制沟道2DEG，使得2DEG的浓度分布从沿栅极到漏极的方向逐渐减小，但不完全耗尽。本发明专利技术可以有效的缓解HEMT器件在高源漏电压工作状态下的电场集中效应。与现有的场板技术相比，避免了栅源寄生电容和寄生电阻的引入，且工艺简单；此外，通过离子注入的工艺来形成p型区对势垒层表面损伤较小，且缩短p型区与沟道层的距离，能有效提高调制效果。

A HIGH VOLTAGE RESISTANT HEMT DEVICE AND ITS PREPARATION METHOD

【技术实现步骤摘要】
一种耐高压的HEMT器件及制备方法
本专利技术属于半导体器件
，提供了一种耐高压的HEMT器件及其制备方法。
技术介绍
GaNHEMT器件在高源漏电压工作状态下，电场线通常在栅极靠近漏极一侧的边缘处发生集中，形成一个强电场尖峰，这种局部的强电场会引起栅极泄露电流，导致材料击穿和器件失效等问题。降低该电场峰值有利于提高器件的击穿电压、削弱强电场引起的陷阱效应从而抑制电流崩塌、提高输出功率和PAE(功率附加效率)。现有技术中，为了达到这一目的，最常用的手段是增加场板结构。例如WuY.F.等人利用场板结构首次制备出了30W/mm的GaNHEMTs器件。场板通常与栅极或源极相连，栅场板位于栅极和漏极之间，可降低栅极漏测边缘的强电场，但会增大栅漏反馈电容，对功率增益有不利影响，源场板在比栅极高度还厚的介质层上延伸到栅漏之间来减小栅极漏测的强电场，但会增加源漏电容；此外，研究者们还提出了多级场板和浮空场板等解决方案。例如在XingH.等人的“HighBreakdownVoltageAlGaN/GaNHEMTsAchievedByMultipleFieldPlates”中，描述了采用多场板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高压的HEMT器件，其特征在于，所述HEMT器件从下至上依次包括：衬底；缓冲层；沟道层，所述沟道层材料为GaN晶体或InGaN晶体；势垒层，势垒层与沟道层形成异质结，且势垒层的禁带宽度大于沟道层的禁带宽度；源极、栅极及漏极，在栅极和漏极之间的势垒层内形成有至少一个p型离子注入区，从栅极到漏极的方向，2DEG浓度分布呈梯度减小。

【技术特征摘要】
1.一种耐高压的HEMT器件，其特征在于，所述HEMT器件从下至上依次包括：衬底；缓冲层；沟道层，所述沟道层材料为GaN晶体或InGaN晶体；势垒层，势垒层与沟道层形成异质结，且势垒层的禁带宽度大于沟道层的禁带宽度；源极、栅极及漏极，在栅极和漏极之间的势垒层内形成有至少一个p型离子注入区，从栅极到漏极的方向，2DEG浓度分布呈梯度减小。2.如权利要求1所述耐高压的HEMT器件，其特征在于，p型离子注入区距沟道层与势垒层界面的距离为1-5nm。3.如权利要求1或2所述耐高压的HEMT器件，其特征在于，从栅极到漏极的方向，离子注入区距沟道层与势垒层界面的距离越来越小。4.如权利要求1或2所述耐高压的HEMT器件，其特征在于，从栅极到漏极的方向，离子注入区的注入剂量逐步增多。5.如权利要求1或2所述耐高压的HEMT器件，其特征在于，从栅极到漏极的方向，离子注入区之间的间距逐步减小。6.如权利要求1所述耐高压的HEMT器件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟敏，程海英，刘煦冉，宋东波，钟晓伟，张晓洪，史田超，史文华，袁松，章学磊，
申请(专利权)人：芜湖启迪半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34