一种双异质结极化增强的准纵向GaNHEMT器件制造技术

本发明专利技术属于功率半导体技术领域，具体涉及一种双异质结极化增强的准纵向GaN HEMT器件。本发明专利技术相对于传统的GaN HEMT，采用P型GaN层提高二维空穴气浓度，耐压时双异质结界面处的二维电子气和空穴气分别耗尽，留下极性相反的固定极化电荷，电场线由正电荷指向负电荷，得到准矩形分布的横向电场；零偏时P型GaN层与二维空穴气共同阻断器件的纵向沟道，当P型GaN层被耗尽产生反型层且二维空穴气被耗尽时器件正常导通。本发明专利技术的有益效果为，相比于传统HEMT器件，本发明专利技术具有高阈值电压及高击穿电压的优势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种双异质结极化增强的准纵向GaN HEMT器件


[0001]本专利技术属于功率半导体
，涉及一种双异质结极化增强的准纵向GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)。

技术介绍

[0002]GaN相比于Si，具有更宽的禁带宽度、更高的电子饱和速度等优势，是目前半导体产业界研究的热点。Si衬底上外延AlGaN/GaN异质结材料用以制作HEMT器件可在性能、成本和可靠性方面取得良好的平衡，广泛应用于射频/微波和电力电子领域。GaN的材料特性使得GaN基得器件拥有较Si基器件更小得尺度和寄生效应，显著提高器件的工作频率，对于电子电子电路，可以实现新的拓扑或显著减小无源器件的尺寸，实现系统的小型化轻量化。
[0003]常规的GaN HEMT栅下存在高浓度2DEG，难以实现增强型，为了解决该问题，文献“Y.Uemoto et al.Gate Injection Transistor(GIT)—A Normally
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Off AlGaN/GaN Power Tr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双异质结极化增强的准纵向GaN HEMT器件，从下到上包括：衬底(1)、缓冲层(2)、势垒层(3)和帽层(4)；其特征在于：所述缓冲层(2)由GaN缓冲层(21)和位于GaN缓冲层(21)上表面的GaN沟道(22)堆叠而成，GaN缓冲层(21)的底部与衬底(1)接触，GaN沟道(22)的顶部与势垒层(3)接触；所述帽层(4)包括UID
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GaN层(41)和位于UID
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GaN层(41)上表面的P型GaN层(42)，UID
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GaN层(41)的底部与势垒层(3)接触；所述帽层(4)的一端具有第一沟槽，第一沟槽沿器件垂直方向依次贯穿帽层(4)、势垒层(3)和GaN沟道(22)并延伸入GaN缓冲层(21)中，第一沟槽的底部和侧面具有绝缘材料层(6)，第一沟槽中填充有栅极金属(5)，栅极金属(5)通过绝缘材料层(6)与帽层(4)、势垒层(3)和缓冲层(2)隔开，栅极金属(5)的引出端为栅极；所述帽层(4)与沟槽相邻的上表面设置有N型GaN层(7)和第一导电材料(8)，N型GaN层(7)上表面覆盖有第二导电材料(9)，第二导电材料(9)与N型GaN层(7)形成电子气欧姆接触，第一导电材料(8)与P型GaN层(42)形成空穴气欧姆接触；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小蓉，郗路凡，魏杰，孙涛，邓思雨，贾艳江，廖德尊，张成，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：