一种集成式GaN器件实时测温系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集成式GaN器件实时测温系统及其制备方法，其制备方法包括：1)蓝宝石衬底上生长高阻GaN缓冲层；2)高阻GaN缓冲层上生长p型掺杂的InGaN层；3)p型InGaN层上生长本征掺杂GaN层；4)本征掺杂GaN层上外延生长本征掺杂AlGaN层；5)选择性刻蚀外延层材料形成刻蚀台面和台阶，并在台面和台阶上淀积氧化铝钝化层；6)选择性刻蚀氧化铝钝化层，并淀积金属电极。本发明专利技术利用插入的p型InGaN层作为测温电阻层，并结合四探针测量薄膜电阻的方法，能够实时监测传统GaN MOSFET功率器件的温度变化，有助于确保GaN器件的工作稳定和使用寿命的延长。

An integrated Gan device real-time temperature measurement system and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种集成式GaN器件实时测温系统及其制备方法
本专利技术涉及GaN基器件的集成传感领域，具体为一种集成式GaN器件实时测温系统及其制备方法。
技术介绍
GaN是第三代宽禁带半导体材料之一，其具有宽禁带宽度、高击穿电场、电子饱和速度快、可在高温工作等优势，在电力电子器件方面显示出良好的应用前景。在GaN基器件中，AlGaN/GaN异质结因自身具有很强的自发极化效应和压电极化效应，会在异质界面形成高达1013cm-2的二维电子气(twodimensionalelectrongas,2DEG)，且人们已经利用AlGaN/GaN异质结二维电子气研发设计出了各种功率器件和光电器件。当GaN器件工作高温或者高功率输出条件下，通常会产生很高的功耗输出并会引起器件本身温度的升高，而在一定的工作条件下，温度的升高会引起器件相关性能的降低。因此，在器件工作中实时监测器件的温度尤其是核心器件结构层中的温度尤其重要，而基于此开展新型集成化器件温度测试系统的设计和研发也显得十分必要。
技术实现思路
基于上述提到的开发需求，本专利技术创新性的提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：包括/n1)蓝宝石衬底上生长高阻GaN缓冲层；/n2)高阻GaN缓冲层上生长p型掺杂的InGaN层；/n3)p型InGaN层上生长本征掺杂GaN层；/n4)本征掺杂GaN层上外延生长本征掺杂AlGaN层；/n5)选择性刻蚀外延层材料形成刻蚀台面和台阶，并在台面和台阶上淀积氧化铝钝化层；/n6)选择性刻蚀氧化铝钝化层，并淀积金属电极；/n所述金属电极包括：MOSFET结构的源极金属电极、漏极金属电极、栅极金属电极以及至少一个测量薄膜电阻率的子金属电极，所述测量薄膜电阻率的子金属电极与p型掺杂的InGaN层之间欧姆接触，实时测量InGaN...

【技术特征摘要】
1.一种集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：包括
1)蓝宝石衬底上生长高阻GaN缓冲层；
2)高阻GaN缓冲层上生长p型掺杂的InGaN层；
3)p型InGaN层上生长本征掺杂GaN层；
4)本征掺杂GaN层上外延生长本征掺杂AlGaN层；
5)选择性刻蚀外延层材料形成刻蚀台面和台阶，并在台面和台阶上淀积氧化铝钝化层；
6)选择性刻蚀氧化铝钝化层，并淀积金属电极；
所述金属电极包括：MOSFET结构的源极金属电极、漏极金属电极、栅极金属电极以及至少一个测量薄膜电阻率的子金属电极，所述测量薄膜电阻率的子金属电极与p型掺杂的InGaN层之间欧姆接触，实时测量InGaN层上方的GaN层工作温度。


2.如权利要求1所述的集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：所述1)中的高阻GaN缓冲层厚度为1μm～4μm。


3.如权利要求1所述的集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：所述2)中的p型掺杂InGaN层厚度为0.5μm～2μm，掺杂浓度为1×1018cm-3～5×1018cm-3，掺杂元素镁。


4.如权利要求1所述的集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：所述3)中的本征掺杂GaN层厚度为0.1μm～1μm。


5.如权利要求1所述的集成式GaN器件实时测温系统的制备方法，其特征在于：所述4)中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇志军，叶怀宇，张国旗，
申请(专利权)人：深圳第三代半导体研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44