GaN基双沟道HEMT器件制造技术

本发明专利技术公开了一种GaN基双沟道HEMT器件，其包括外延结构，该外延结构包括沿设定方向依次设置的第一、第二、第三半导体层，该第一、第二、第三半导体层的禁带宽度依次增大，该第一、第三半导体层中的任一者与第二半导体层的界面处均形成有二维电子气，并且组成该第二、第三半导体层的半导体材料具有相同晶格常数；该外延结构还与源、漏、栅极配合。本发明专利技术提供的GaN基双沟道HEMT器件因具有双沟道层、双势垒层结构，有效提高了二维电子气的面密度，从而大幅提高了HEMT器件的输出电流和输出功率密度，进一步的，通过使第二、第三半导体层的组成材料具有相同的晶格常数，还有效降低了器件外延结构内部的位错密度和应力，提高了器件的工作稳定性和可靠性。作稳定性和可靠性。作稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
GaN基双沟道HEMT器件


[0001]本专利技术涉及一种HEMT器件，具体涉及一种GaN基双沟道HEMT器件。

技术介绍

[0002]基于GaN/AlGaN异质结的高电子迁移率晶体管(HEMT)有望替代传统硅基器件，实现高频高功率工作条件下的低能量损耗电力转换和信号传输，从而在高铁及新能源汽车功率控制单元、智能电网芯片，以及5G用微波射频前端等领域中获得广泛应用。
[0003]常见的HEMT器件主要有耗尽型(常开)和增强型(常关)两种类型。其中，耗尽型器件在0V外加偏压状态时处于导通状态，而增强型器件则是0V外加偏压时处于关闭状态。以金属极性的耗尽型HEMT器件为例，其结构如图1所示，包括势垒层11、沟道层12、缓冲层13、衬底14、源电极16、漏电极17、栅电极18。一般势垒层禁带宽度较大，例如由AlGaN构成，沟道层是信号传输的通道，禁带宽度较低，例如由GaN构成。缓冲层通常由高阻GaN等构成，以降低器件漏电流。电子积累在GaN沟道层和AlGaN势垒层界面的三角形势阱中，形成二维电子气(2DEG)。而氮极性GaN/AlGaN增强型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN基双沟道HEMT器件，其特征在于包括：外延结构，包括沿设定方向依次设置的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，所述第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层的禁带宽度依次增大，所述第一半导体层、第三半导体层中的任一者与第二半导体层的界面处均形成有二维电子气，并且组成所述第二半导体层、第三半导体层的半导体材料具有相同晶格常数；以及与所述外延结构配合的源极、漏极及栅极。2.根据权利要求1所述的GaN基双沟道HEMT器件，其特征在于：所述源极、漏极、栅极均与所述第三半导体层电性接触。3.根据权利要求1所述的GaN基双沟道HEMT器件，其特征在于：所述第三半导体层或第一半导体层上还设置有钝化层，所述源极、漏极均穿过所述钝化层而与所述第三半导体层或第一半导体层电性接触。4.根据权利要求3所述的GaN基双沟道HEMT器件，其特征在于：所述栅极也穿过所述钝化层而与所述第三半导体层电性接触。5.根据权利要求1所述的GaN基双沟道HEMT器件，其特征在于：所述第三半导体层上还设置有第四半导体层，所述第四半导体层至少作为盖帽层，所述源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭炜，叶继春，戴贻钧，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：