【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”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 ...
【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)一侧的上表面有第一导电材料( ...
【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
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