GaN高电子迁徙率晶体管制造技术

本发明专利技术提供了一种GaN高电子迁徙率晶体管，包括：衬底；缓冲层，设置在衬底上；沟道层，设置在缓冲层上；势垒层，设置在沟道层上；掺杂层，设置在势垒层上；源极，设置在沟道层上，并位于势垒层的一侧；漏极，设置在沟道层上，并位于势垒层的另一侧；栅极，设置在掺杂层靠近漏极的一侧；其中，沟道层与势垒层的临界处靠近沟道层的一侧具有二维电子气，沟道层在源极处的高度大于沟道层在栅极处的高度。通过使沟道层在源极处的厚度大于沟道层在栅极处的厚度，使得晶体管通电时，高浓度2‑DEG的流向为自上而下，有效避免或减弱了源极漏极之间电场的作用，从而提高晶体管的阈值电压。

GaN high electron mobility transistor

【技术实现步骤摘要】
GaN高电子迁徙率晶体管
本专利技术属于功率半导体材料与器件制造的
，具体而言，涉及一种GaN高电子迁徙率晶体管。
技术介绍
电力电子器件广泛应用于移动通信、电动汽车、工业控制等领域中，近年来随着电动汽车行业的高速发展以及5G技术逐步实现商用，目前在以Si为代表的第一代半导体材料和以GaAs、InP为代表的第二代半导体材料逐渐接近其理论极限，在高频、高效率、高功率密度、高温和强辐照环境等应用场景下已不能满足市场需求。因此，以SiC和GaN为代表的第三代半导体材料因其突出的性能优势在部分领域正逐步取代Si基器件。GaN材料因其禁带宽度大、饱和电子迁移率高、高温性能好以及耐辐照能力强，在高压、高温、高功率密度以及高效率等应用场合具有较大优势。目前GaN基半导体器件已经在航天领域以及移动通信领域有了较为成熟的应用，而在功率半导体器件方面也已实现商用。GaN高电子迁移率晶体管(Highelectronmobilitytransistor，HEMT)具有开关速度快、导通电阻小、耐压能力强以及高温性能较好等优点，目前在100-900V电压范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，包括：/n衬底；/n缓冲层，设置在所述衬底上；/n沟道层，设置在所述缓冲层上；/n势垒层，设置在所述沟道层上；/n掺杂层，设置在所述势垒层上；/n源极，设置在所述沟道层上，并位于所述势垒层的一侧；/n漏极，设置在所述沟道层上，并位于所述势垒层的另一侧；/n栅极，设置在所述掺杂层靠近所述漏极的一侧；/n其中，所述沟道层与所述势垒层的临界处靠近所述沟道层的一侧具有二维电子气，所述沟道层在所述源极处的高度大于所述沟道层在所述栅极处的高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，包括：
衬底；
缓冲层，设置在所述衬底上；
沟道层，设置在所述缓冲层上；
势垒层，设置在所述沟道层上；
掺杂层，设置在所述势垒层上；
源极，设置在所述沟道层上，并位于所述势垒层的一侧；
漏极，设置在所述沟道层上，并位于所述势垒层的另一侧；
栅极，设置在所述掺杂层靠近所述漏极的一侧；
其中，所述沟道层与所述势垒层的临界处靠近所述沟道层的一侧具有二维电子气，所述沟道层在所述源极处的高度大于所述沟道层在所述栅极处的高度。


2.根据权利要求1所述的GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，
所述沟道层包括水平沟道层和竖直沟道层，所述水平沟道层沿水平方向延伸，所述竖直沟道层在所述水平沟道层的厚度方向上延伸，并位于所述水平沟道层靠近所述源极的一侧，所述竖直沟道层的高度大于所述水平沟道层的高度。


3.根据权利要求2所述的GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，
所述源极设置在所述竖直沟道层上，所述栅极设置在所述水平沟道层远离所述缓冲层的一侧。


4.根据权利要求2或3所述的GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，
所述势垒层在所述沟道层的高度方向上呈Z字型分布。


5.根据权利要求1所述的GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，
所述沟道层包括倾斜沟道层，所述倾斜沟道层的上边界靠近所述源极的部分向上倾斜，所述倾斜沟道层的上边界靠近所述漏极的部分向下倾斜。


6.根据权利要求1至3、5中任一项所述的GaN高电子迁徙率晶体管，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈显平，李万杰，王黎明，张旭，钱靖，吴灵美，
申请(专利权)人：重庆平创半导体研究院有限责任公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50