一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管制造技术

本发明专利技术属于功率半导体技术领域，涉及一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管。在反向续流时，集成二极管导通，具有低的导通压降及快的反向恢复特性。在正向导通时，集成二极管处于关断状态，不影响场效应晶体管的正向导通。在正向阻断时，由于P阱及上方半导体区对栅介质的保护，有效降低栅介质电场，提高栅介质可靠性，因此器件具有更高的击穿电压。由于P阱及上方半导体区的屏蔽作用，本发明专利技术具有更低的栅漏交叠电容，因此具有更小的开关损耗，同时可以防止误开启。相比传统平面栅场效应晶体管，本发明专利技术没有占用额外的芯片面积。

A GaN longitudinal FET with integrated continuous current diode

【技术实现步骤摘要】
一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管
本专利技术属于功率半导体
，涉及一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管。
技术介绍
功率场效应晶体管(MOSFET)与双极器件相比具有更好的开关性能，因此被广泛应用于高频功率开关领域。功率场效应晶体管寄生的PN结体二极管能够反向传导电流，可做功率变换器反向续流使用。然而，GaN禁带宽度较大为3.4eV，因此PN结体二极管开启电压较大，同时，少子会影响反向恢复特性，造成较大的功率损耗。一种解决方案是降低漂移区内的载流子寿命来提升反向恢复特性，但同时会增大正向导通压降和泄漏电流。另一种方案是集成肖特基二极管，但是肖特基接触占用了额外的芯片面积，增大了泄漏电流，同时温度对肖特基性能影响较大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管。本专利技术的技术方案为，如图1所示，一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管，从下到上包括：漏极结构、N型漂移区11及N型外延层14，所述N型外延层14中部向上凸起从而呈倒“T”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管，从下到上包括：漏极结构、N型漂移区(11)及N型外延层(14)，所述N型外延层(14)中部向上凸起从而呈倒“T”字形结构，中部向上凸起部分形成JFET区(6)，JFET区(6)顶部设置有P型掺杂区(5)，所述P型掺杂区(5)上部两侧有第一N型高掺杂区(3)；所述漏极结构包括N型漏区(12)和及其下的漏电极(13)；/n在所述JFET区(6)两侧的N型外延层(14)的上表面设置有P型阱区(10)；在P型掺杂区(5)和JFET区(6)的侧面以及P型阱区(10)靠近JFET区(6)一侧的上表面覆盖有第一绝缘介质(4)，第一绝缘介质(4)呈“L”字型...

【技术特征摘要】
1.一种具有集成续流二极管的GaN纵向场效应晶体管，从下到上包括：漏极结构、N型漂移区(11)及N型外延层(14)，所述N型外延层(14)中部向上凸起从而呈倒“T”字形结构，中部向上凸起部分形成JFET区(6)，JFET区(6)顶部设置有P型掺杂区(5)，所述P型掺杂区(5)上部两侧有第一N型高掺杂区(3)；所述漏极结构包括N型漏区(12)和及其下的漏电极(13)；
在所述JFET区(6)两侧的N型外延层(14)的上表面设置有P型阱区(10)；在P型掺杂区(5)和JFET区(6)的侧面以及P型阱区(10)靠近JFET区(6)一侧的上表面覆盖有第一绝缘介质(4)，第一绝缘介质(4)呈“L”字型结构；所述P型阱区(10)上部设置有第二N型高掺杂区(9)，且第二N型高掺杂区(9)与JFET区(6)的侧面有间距，即第一绝缘介质(4)覆盖JFET区(6)与第二N型高掺杂区(9)之间的P型阱区(10)上表面，且还覆盖部分第二N型高掺杂区(9)的上表面，第一绝缘介质(4)与位于第一绝缘介质(4)底部上表面的栅电极(7)构成栅极结构；在P型阱区(10)远离JFET区(6)一侧的上表面有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小蓉，欧阳东法，郗路凡，孙涛，杨超，邓思宇，魏杰，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51