一种增强型器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强型器件及其制备方法，该增强型器件采用垂直或者半垂直结构，制备非极性面或半极性面的氮化物异质结，使二维电子气在此处中断，获得了增强型器件。

【技术实现步骤摘要】
一种增强型器件及其制备方法
本专利技术涉及微电子
，特别涉及一种增强型器件及其制备方法。
技术介绍
在射频/微波功率放大器、功率开关器件的应用中，基于氮化镓材料的高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor；HEMT)与硅和砷化镓器件相比，在高温、高频、高电压和大功率的应用方面有明显的优势，这得益于氮化镓材料禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、导热性能好的特点。基于氮化镓材料的HEMT通常采用AlGaN/GaN异质结中的二维电子气作为导电沟道。因为AlGaN和GaN材料中的自发极化和压电极化效应，二维电子气在零偏压下即为导通状态，所对应的器件为耗尽型。而耗尽型(常开型)器件在关断状态下必须采用负电压偏置栅极，增加了系统电路的复杂度和成本。增强型(常关型)器件则在断电情况下处于关闭状态，省去了负压偏置电源，同时也提高了系统的安全性，因此实用性更强。实现增强型氮化镓HEMT器件，需要通过对材料和器件结构(尤其是栅极区域)进行特殊设计，来降低零栅压时栅极区域的二维电子气浓度。目前已经有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强型器件，所述增强型器件为多层外延结构，其特征在于，所述增强型器件依次包括：/n高掺杂n型氮化物层；/n设于所述高掺杂n型氮化物层上的低掺杂n型氮化物层；/n设于所述低掺杂n型氮化物层上的隔离层，所述隔离层之间设有沟槽；/n设于所述隔离层表面以及侧壁上的氮化物沟道层；/n设于所述氮化物沟道层表面以及侧壁上的氮化物势垒层；/n设于所述氮化物势垒层侧壁之间的栅极结构；/n设于所述氮化物势垒层表面的源电极；/n设于与所述高掺杂n型氮化物层接触的漏电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强型器件，所述增强型器件为多层外延结构，其特征在于，所述增强型器件依次包括：
高掺杂n型氮化物层；
设于所述高掺杂n型氮化物层上的低掺杂n型氮化物层；
设于所述低掺杂n型氮化物层上的隔离层，所述隔离层之间设有沟槽；
设于所述隔离层表面以及侧壁上的氮化物沟道层；
设于所述氮化物沟道层表面以及侧壁上的氮化物势垒层；
设于所述氮化物势垒层侧壁之间的栅极结构；
设于所述氮化物势垒层表面的源电极；
设于与所述高掺杂n型氮化物层接触的漏电极。


2.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述栅极结构包括栅电极。


3.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述栅极结构包括p型半导体以及位于p型半导体上的栅电极。


4.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述栅极结构包括栅电极以及介质层，其中所述介质层设于栅电极与氮化物势垒层、栅电极与低掺杂n型氮化物层之间。


5.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述栅极结构表面暴露在外形成T型结构。


6.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述栅极结构被介质层覆盖，所述介质层表面被源电极覆盖，形成掩埋栅。


7.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述漏电极设于高掺杂n型氮化物层的背面。


8.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述漏电极设于高掺杂n型氮化物层的正面。


9.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述隔离层包括半绝缘层。


10.根据权利要求9所述的增强型器件，其特征在于，所述半绝缘层包括对氮化物层进行非故意掺杂、碳掺杂、铁掺杂、镁掺杂中一种或多种来实现。


11.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述高掺杂n型氮化物层、低掺杂n型氮化物层、隔离层、氮化物沟道层和氮化物势垒层为氮化镓层、铟镓氮层、铝镓氮层、铝铟氮层、铝铟镓氮层中的一种或多种的组合。


12.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述多层外延结构还包括形成于氮化物势垒层上的氮化物帽层，所述氮化物帽层为氮化镓层或铝镓氮层。


13.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述氮化物势垒层和氮化物沟道层之间设有氮化铝层。


14.根据权利要求1所述的增强型器件，其特征在于，所述隔离层之间的沟槽截面形状为U形、V形、矩形、三角形、梯形、多边形、半圆形中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，
申请(专利权)人：苏州晶湛半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32