一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件制造技术

本实用新型专利技术设计了一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，属于半导体功率器件及其制备技术领域，其技术方案为由下向上依次设置的衬底层、缓冲层以及外延层，缓冲层为第一AlN缓冲层和第二AlN缓冲层，外延层包括AlGaN应力调控层、n‑AlGaN导电缓冲层、n‑GaN薄膜层、n‑AlGaN/n‑GaN超晶格应力缓解层、InGaN/GaN多量子阱结构层、p‑AlGaN电子阻挡层、p‑GaN薄膜层以及p‑GaN重掺层，其具有电流分布均匀、发热量少、工艺简单和有源区面积大等优点，大大提高了氮化镓基功率器件的工作性能，提升了器件的使用寿命。

A kind of GaN based power device on silicon carbide substrate

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件
本技术属于半导体功率器件及其制备
，涉及氮化镓基功率器件，具体为一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件。
技术介绍
近些年来，Ⅲ族氮化物半导体材料已经得到深入研究和广泛应用。从技术应用上来讲，Ⅲ族氮化物宽禁带直接带隙半导体材料具有高硬度、高导热率、宽禁带、高电子迁移率、稳定的化学性质、较小介电常数和耐等优点，得到了广泛的开发和应用，拥有巨大的发展前景。而氮化镓是半导体Ⅲ族氮化物的基本材料，其质地坚硬，且化学性质稳定，室温下不与酸、碱反应，不溶于水，而且具有较高的熔点；因此，氮化镓材料是作为半导体功率器件良好的选择；目前，对于制作氮化镓基功率器件来说，一般采用的是蓝宝石作为衬底，但是，蓝宝石衬底导热性能差，因此在制作功率器件时会传导出大量的热量，而导热性能又是大功率器件的一个非常重要的考虑因素；其次，利用蓝宝石作为衬底，通常只能在外延层上表面制作N型和P型电极，造成了有效发光面积减小，材料利用率降低；最后，蓝宝石衬底与GaN晶格失配严重，会导致外延层中产生大量缺陷，给后续器件加工工艺造成困难。r>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，包括由下向上依次设置的衬底层(1)、缓冲层以及外延层，其特征在于：所述的衬底层(1)为碳化硅衬底层，外延层包括由下向上依次设置的AlGaN应力调控层(4)、n-AlGaN导电缓冲层(5)、n-GaN薄膜层(6)、n-AlGaN/n-GaN超晶格应力缓解层(7)、InGaN/GaN多量子阱结构层(8)、p-AlGaN电子阻挡层(9)、p-GaN薄膜层(10)以及p-GaN重掺层(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，包括由下向上依次设置的衬底层(1)、缓冲层以及外延层，其特征在于：所述的衬底层(1)为碳化硅衬底层，外延层包括由下向上依次设置的AlGaN应力调控层(4)、n-AlGaN导电缓冲层(5)、n-GaN薄膜层(6)、n-AlGaN/n-GaN超晶格应力缓解层(7)、InGaN/GaN多量子阱结构层(8)、p-AlGaN电子阻挡层(9)、p-GaN薄膜层(10)以及p-GaN重掺层(11)。


2.根据权利要求1所述的一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，其特性在于：所述的缓冲层包括第一AlN缓冲层(2)以及位于其上方的第二AlN缓冲层(3)，第一AlN缓冲层(2)和第二AlN缓冲层(3)的生长厚度都是100nm。


3.根据权利要求1所述的一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，其特征在于：AlGaN应力调控层(4)为Al组分渐变的渐变式AlGaN层，AlGaN应力调控层(4)的厚度为80nm。


4.根据权利要求1所述的一种碳化硅衬底氮化镓基功率器件，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟立智，袁凤坡，王静辉，唐兰香，白欣娇，宋士增，甘琨，高建海，
申请(专利权)人：同辉电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13