一种散热增强的常关型GaNHEMT结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种散热增强的常关型GaN HEMT结构，涉及半导体技术领域，包括从下至上依次设置的衬底、低温AlN成核层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、T形金刚石、源电极、栅电极、漏电极和介质层，其中在AlGaN势垒层上刻蚀有T形凹槽并生长有介质层，在介质层上刻蚀有T形凹槽并生长有T形金刚石，并提出了上述结构的制备方法，本发明专利技术基于金刚石具有高热导率的优势，提出了一种散热增强的常关型GaN HEMT结构及其实现方案，可以有效的提高AlGaN/GaN HEMT功率器件散热能力，并在增强散热的基础上实现增强型GaNHEMT器件。强型GaNHEMT器件。强型GaNHEMT器件。

【技术实现步骤摘要】
一种散热增强的常关型GaN HEMT结构及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种散热增强的常关型GaN HEMT结构。

技术介绍

[0002]氮化镓作为第三代宽禁带半导体材料的代表之一，相较于第一代半导体材料硅、锗和第二代半导体材料砷化镓、磷化铟等，氮化镓具有禁带宽度宽、临界击穿电场高、较高的电子饱和漂移速度、直接带隙半导体、较低的介电常数、抗高温耐辐射和良好的化学稳定性等优越性质，而被广泛应用于微电子、电力电子、光电子等领域。
[0003]氮化镓虽具有以上多重优势，但是充分的发挥氮化镓器件的优势，还有一些难题。一方面，氮化镓材料本身具有较低的热导率，GaN HEMT常关型器件实现依然面临一些困难。为了解决氮化镓材料热导率低的问题，氮化镓器件一般采用热导率较高的衬底如：碳化硅、硅及蓝宝石等，即使碳化硅具有较高的热导率，也远不能满不足氮化镓功率器件的散热需求，成为限制氮化镓技术发展的关键障碍。另一方面，因氮化镓基异质结压电极化和自发极化产生二维电子气(2
‑
DEG)，使传统的氮化镓基晶体管为耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热增强的常关型GaN HEMT结构，其特征在于，包括从下至上依次设置的衬底(101)、低温AlN成核层(102)、GaN沟道层(103)、AlGaN势垒层(104)、T形金刚石(105)、源电极(106)、栅电极(107)、漏电极(108)和介质层(111)，在AlGaN势垒层(104)上刻蚀有T形凹槽并生长有介质层(111)，在介质层(111)上刻蚀有T形凹槽并生长有T形金刚石。2.根据权利要求1所述的一种基于硅衬底(101)的新型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述衬底(101)采用蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种基于硅衬底(101)的新型HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述介质层(111)为SiN
x
薄膜材料，厚度为200nm。4.根据权利要求1所述的一种基于硅衬底(101)的新型HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用MOCVD技术与设备在衬底(101)上进行AlGaN/GaN异质结外延，AlGaN/GaN异质结结构依次包括低温AlN成核层(102)和GaN缓冲层(103)；(2)在GaN缓冲层(103)生长一定厚度的AlGaN势垒层(105)，待Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：林长志，陈兴，王东，吴勇，黄永，陈瑶，李彦佐，邱慧嫣，谢雨峰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：