【技术实现步骤摘要】
基于横向肖特基源隧穿结的全垂直场效应晶体管及方法
本专利技术属于半导体器件
，具体涉及一种基于横向肖特基源隧穿结的全垂直场效应晶体管及方法。
技术介绍
随着人类可利用的环境资源日益减少，对应用于电力电子设备的电能转换和高压大电流密度下的高功率半导体器件性能要求越来越高，研发出新型优良性能、高转换效率的功率器件是解决能源和环境冲突的有效方案之一。对于高功率半导体器件，其功率品质因数主要取决于器件的击穿电压和特定导通电阻，但是两者往往需要综合考虑进行优化设计才能有效提升功率器件的性能。随着半导体功率器件领域的不断发展，应用于功率器件的材料从第一代的Si材料到第二代的GaAs材料，都使得功率器件的性能发生了根本性质的变化。但是到目前为止，传统两代材料制作的半导体功率器件性能已经接近了由材料性质决定的理论极限。以GaN为代表的第三代半导体宽禁带材料具有高频、高功率、抗辐射、高饱和电子迁移率等特性，在电力电子方面具有优良的潜力。目前GaN器件主要分为横向器件和垂直器件，以高电子迁移率晶体管HEMTs(high-elec-...
【技术保护点】
1.一种基于横向肖特基源隧穿结的全垂直场效应晶体管，其特征在于，包括：/n衬底层(1)；/nn+缓冲层(2)，所述n+缓冲层(2)设置于所述衬底层(1)上；/nn-漂移层(3)，所述n-漂移层(3)设置于所述n+缓冲层(2)上，且在所述n-漂移层(3)两端设置有两个两级台阶，所述两级台阶包括第一级台阶(9)和第二级台阶(10)，所述第一级台阶(9)位于所述第二级台阶(10)的下方，且所述第二级台阶(10)靠近所述n-漂移层(3)的中心；/n两个源极(7)，两个所述源极(7)分别设置于所述n-漂移层(3)两端的所述第二级台阶(10)上，且所述源极(7)的上表面与所述n-漂移层...
【技术特征摘要】
1.一种基于横向肖特基源隧穿结的全垂直场效应晶体管，其特征在于，包括：
衬底层(1)；
n+缓冲层(2)，所述n+缓冲层(2)设置于所述衬底层(1)上；
n-漂移层(3)，所述n-漂移层(3)设置于所述n+缓冲层(2)上，且在所述n-漂移层(3)两端设置有两个两级台阶，所述两级台阶包括第一级台阶(9)和第二级台阶(10)，所述第一级台阶(9)位于所述第二级台阶(10)的下方，且所述第二级台阶(10)靠近所述n-漂移层(3)的中心；
两个源极(7)，两个所述源极(7)分别设置于所述n-漂移层(3)两端的所述第二级台阶(10)上，且所述源极(7)的上表面与所述n-漂移层(3)的上表面平齐；
栅介质层(4)，所述栅介质层(4)设置于所述n-漂移层(3)和两个所述源极(7)上；
栅极(6)，所述栅极(6)设置于所述栅介质层(4)上；
两个金属加厚层(8)，一个所述金属加厚层(8)设置于处于一端的所述源极(7)和所述栅介质层(4)上，另一个所述金属加厚层(8)设置于处于另一端的所述源极(7)和所述栅介质层(4)上，所述栅极(6)设置于两个所述金属加厚层(8)之间，所述栅极(6)和所述金属加厚层(8)之间存在间隙；
漏极(5)，所述漏极(5)设置于所述衬底层(1)的下表面；
其中，所述衬底层(1)、所述n+缓冲层(2)和所述n-漂移层(3)所采用的材料相同。
2.根据权利要求1所述的全垂直场效应晶体管，其特征在于，所述衬底层(1)、所述n+缓冲层(2)和所述n-漂移层(3)均采用GaN、AlN、SiC、GaO、金刚石或BN材料。
3.根据权利要求2所述的全垂直场效应晶体管，其特征在于，所述n+缓冲层(2)的掺杂浓度为1018cm-3～1020cm-3，所述n-漂移层(3)的掺杂浓度为1015cm-3～1017cm-3。
4.根据权利要求1所述的全垂直场效应晶体管，其特征在于，所述源极(7)的材料为Ti/Au、W/Au、Mo/Au、Ni/Au、Pt/Au或Pd/Au，所述漏极(5)的材料为Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Mo/Au、Ta/A...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜雷，宋秀峰，张进成，刘爽，刘志宏，张苇杭，王中旭，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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