【技术实现步骤摘要】
一种高耐压双栅极横向HEMT器件及其制备方法
本专利技术涉及HEMT器件
,尤其涉及一种高耐压双栅极横向HEMT器件及其制备方法。
技术介绍
AlGaN/GaNHEMT器件,在高功率、高工作温度、强抗辐照能力等性能方面的潜能已然超越了Si基功率器件,其不仅具有GaN材料的优势,而且AlGaN/GaN异质结界面处产生极化电场,能够形成高迁移率和高载流子面密度的二维电子气(2DEG),在电力电子领域受到了极大的关注。虽然AlGaN/GaNHEMT器件在理论上具有很高的耐压特性,但实际器件的击穿电压只有几百伏,离GaN材料的理论耐压极限还有很大差距,限制着GaN基HEMT器件的大规模应用。其耐压低的主要原因有:(1)栅极电场的集中效应。当器件处在关断状态下时,电场线集中在栅极边缘,在栅极靠漏一侧出现电场峰值,使器件提前击穿;(2)缓冲层的泄漏电流。在关断状态下,从源极注入的电子经过缓冲层到达漏极形成电流通道,造成器件的提前击穿。因此,提高HEMT器件的耐压能力对改善其性能具有非常重要的意义。专利技术内 ...
【技术保护点】
1.一种高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,包括:衬底、位于衬底上的缓冲层以及依次层叠于缓冲层上的GaN沟道层、AlN插入层和AlGaN势垒层组成的叠层,还包括p型埋层、位于p型埋层上的p型栅极和位于势垒层上的源极、漏极和Γ型栅;其中,/n沿厚度方向上,p型埋层自所述缓冲层靠近沟道层的表面朝向缓冲层中远离所述沟道层的一侧延伸一定深度;/n源极和漏极位于势垒层表面;/n源极和漏极之间还设置一栅槽,该栅槽延伸至势垒层中一定深度,一高介电介质层设置于该栅槽内壁,Γ型栅位于该栅槽中并沿栅槽指向漏极的方向延伸;/n沿长度方向上,p型埋层自栅极下方延伸至栅槽下方。/n
【技术特征摘要】
1.一种高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,包括:衬底、位于衬底上的缓冲层以及依次层叠于缓冲层上的GaN沟道层、AlN插入层和AlGaN势垒层组成的叠层,还包括p型埋层、位于p型埋层上的p型栅极和位于势垒层上的源极、漏极和Γ型栅;其中,
沿厚度方向上,p型埋层自所述缓冲层靠近沟道层的表面朝向缓冲层中远离所述沟道层的一侧延伸一定深度;
源极和漏极位于势垒层表面;
源极和漏极之间还设置一栅槽,该栅槽延伸至势垒层中一定深度,一高介电介质层设置于该栅槽内壁,Γ型栅位于该栅槽中并沿栅槽指向漏极的方向延伸;
沿长度方向上,p型埋层自栅极下方延伸至栅槽下方。
2.根据权利要求1的所述高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,所述p型埋层的掺杂浓度大于等于108cm-3,厚度为70~150nm,长度为3~5μm。
3.根据权利要求1的所述高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,AlGaN势垒层、高介电介质层和Γ型栅构成MISΓ型槽栅结构。
4.根据权利要求1至3之一的所述高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,所述缓冲层优选GaN缓冲层,所述p型埋层选用F+离子源注入缓冲层中形成。
5.根据权利要求1至3之一的所述高耐压双栅极横向HEMT器件,其特征在于,所述栅极与所述叠层之间设置有第一钝化层,所述Γ型栅与源极之间以及所述Γ型栅与漏极之间设置有第二钝化层。
6.根据权利要...
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