采用调谐凹陷深度栅极以获得改进设备线性度的多栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)制造技术

多栅极HEMT包括至少两个栅极(202，204)，其中至少一个栅极(204)与至少一个其他栅极(202)相比，在势垒层(206)中凹陷相同的深度或更深的深度。使栅极凹陷将栅极下方的势垒层(206)的厚度减小，这减小了在势垒层(206)和凹陷栅极(204)下方的缓冲层(210)的异质结处形成的二维电子气层(2DEG)导电沟道中的高迁移率载流子的密度。凹陷栅极可以增加2DEG导电沟道的栅极控制。多栅极HEMT具有至少一个栅极，该至少一个栅极与另一个栅极相比，凹陷到缓冲层中相同的深度或更深的深度，这为不同的栅极形成至少两个不同的开启电压。这可以实现跨导线性度的改进和阈值电压的正向移动。线性度的改进和阈值电压的正向移动。线性度的改进和阈值电压的正向移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用调谐凹陷深度栅极以获得改进设备线性度的多栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)
[0001]优先权要求
[0002]本专利申请要求于2020年04月09日提交的、题目为“MULTI
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GATE HIGH ELECTRON MOBILITY TRANSISTORS(HEMTs)EMPLOYING TUNED RECESS DEPTH GATES FOR IMPROVED DEVICE LINEARITY”的美国非临时申请号16/844479的优先权，其被转让给本申请的受让人并且在此通过引用明确并入本文。


[0003]本公开的领域涉及用于无线设备的电子电路，并且更具体地，涉及用于在电路应用(诸如射频(RF)电路)中使用的高电子迁移率晶体管(HEMT)。

技术介绍

[0004]高电子迁移率晶体管(HEMT)由于其高功率和高频率能力，在包括5G网络在内的先进射频(RF)和微波应用中发挥着至关重要的作用。与在掺杂区域中形成导电沟道的金属氧化物半导体(MOS)场效应晶体管(FET)(MOSFET)相比，HEMT导电沟道在相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：缓冲层，在衬底上方；势垒层，在所述缓冲层上方；二维电子气层(2DEG)导电沟道，在介于所述势垒层的下表面与所述缓冲层之间的异质结处；源极和漏极，各自电耦合到所述2DEG导电沟道；第一栅极，包括与在所述源极和所述漏极之间的所述势垒层直接接触的下表面，并且所述第一栅极的长度在从所述源极到所述漏极的方向上延伸；以及第二栅极，在所述第一栅极与所述漏极之间，所述第二栅极包括第二下表面，所述第二下表面与所述势垒层直接接触并且凹陷到所述势垒层中的深度比所述第一栅极的所述下表面更深，并且所述第二栅极的长度在所述方向上延伸。2.根据权利要求1所述的HEMT，其中所述第一栅极的所述下表面与所述势垒层的上表面直接接触。3.根据权利要求1所述的HEMT，其中所述第一栅极的所述下表面在所述势垒层的上表面下方凹陷到所述势垒层中。4.根据权利要求1所述的HEMT，其中：所述势垒层包括上表面，并且所述势垒层的厚度是所述势垒层的所述上表面与所述势垒层的所述下表面之间的距离；并且所述第二栅极的所述第二下表面凹陷到所述势垒层中的所述深度是在所述势垒层的所述上表面下方的、具有所述势垒层的所述厚度的5％至100％的范围的距离。5.根据权利要求1所述的HEMT，其中在所述方向上，所述第二栅极的所述长度等于所述第一栅极的所述长度。6.根据权利要求1所述的HEMT，其中所述第一栅极的所述长度和所述第二栅极的所述长度各自在从0.03微米(μm)至2.0微米(μm)的范围内。7.根据权利要求1所述的HEMT，其中在所述方向上，所述第一栅极与所述第二栅极之间的距离等于所述第一栅极的所述长度。8.根据权利要求5所述的HEMT，其中在所述方向上，从所述第一栅极到所述第二栅极的距离在0μm和2.0μm之间的范围内。9.根据权利要求5所述的HEMT，其中：所述第一栅极的所述长度和所述第二栅极的所述长度各自是大约0.2微米(μm)；并且在所述方向上，从所述第一栅极到所述第二栅极的距离在0.2μm至0.8μm的范围内。10.根据权利要求1所述的HEMT，其中所述势垒层包括氮化铝镓(AlGaN)，并且所述缓冲层包括氮化镓(GaN)。11.根据权利要求1所述的HEMT，所述HEMT被集成在集成电路(IC)中。12.根据权利要求1所述的HEMT，所述HEMT被集成到设备中，所述设备选自由以下项组成的组：机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、全球定位系统(GPS)设备、移动电话、蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、平板计算机、平板手机、服务器、计算机、便携式计算机、移动计算设备、可穿戴计算设备、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监控器、计算机显示器、电视、调谐器、无线电收发设备、卫星广播、
音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频光盘(DVD)播放器、便携式数字视频播放器、机动车、交通工具组件、航空电子系统、无人机和多轴飞行器。13.一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，包括：缓冲层，在衬底上方；势垒层，在所述缓冲层上方；二维电子气层(2DEG)导电沟道，在介于所述势垒层的下表面与所述缓冲层之间的异质结处；源极和漏极，各自电耦合到所述2DEG导电沟道；第一栅极，包括在介于所述源极与所述漏极之间的所述势垒层上的下表面，并且所述第一栅极的长度在从所述源极到所述漏极的方向上延伸；第一栅极绝缘体，在所述势垒层与所述第一栅极的所述下表面之间；第二栅极，在所述第一栅极和所述漏极之间，所述第二栅极包括第二下表面，所述第二下表面凹陷到所述势垒层中的深度比所述第一栅极的所述下表面更深，并且所述第二栅极的长度在所述方向上延伸；以及第二栅极绝缘体，在所述第二栅极的所述第二下表面与所述势垒层之间。14.根据权利要求13所述的HEMT，其中所述第一栅极绝缘体被布置在所述势垒层的上表面上。15.根据权利要求13所述的HEMT，其中所述第一栅极绝缘体在所述势垒层的上表面下方凹陷到所述势垒层中。16.根据权利要求13所述的HEMT，其中：所述势垒层包括上表面，并且所述势垒层的厚度是所述势垒层的所述上表面与所述势垒层的所述下表面之间的距离；并且所述第二栅极的所述第二下表面凹陷到所述势垒层中的所述深度是在所述势垒层的所述上表面下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晨杰，陆叶，P，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：