一种高稳定性的氮化镓功率半导体制造技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性的氮化镓功率半导体，包括衬底，衬底的顶端设有成核层，成核层远离衬底的一端设有漂移层，漂移层远离成核层的一端设有沟道层，沟道层的顶端设有势垒层，势垒层顶端的一侧设有金属源电极，金属源电极一侧的势垒层顶端设有第一氮化镓帽层，第一氮化镓帽层远离金属源电极一侧的势垒层顶端设有金属漏电极，第一氮化镓帽层远离势垒层的一端设有第二氮化镓帽层。本发明专利技术不仅提高了半导体使用时的安全性，提高了半导体整体的结构强度，而且确保了半导体使用时的电压功率。而且确保了半导体使用时的电压功率。而且确保了半导体使用时的电压功率。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性的氮化镓功率半导体


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，具体为一种高稳定性的氮化镓功率半导体。

技术介绍

[0002]氮化镓是替代高功率应用中硅的潜在材料，具有高击穿电压、优异输运性质、快速切换速度和良好热稳定性，氮化镓还比碳化硅更具成本效益，另一个优点是由氮化铝镓和氮化镓形成的异质结构产生高迁移率电子的二维沟道，从而使氮化镓功率半导体器件能够在相同反向偏压下实现比硅和碳化硅更低的导通电阻。
[0003]现今市场上此类半导体的稳定性一般，导致其易产生漏电的现象，时常困扰着人们。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高稳定性的氮化镓功率半导体，以解决上述
技术介绍
中提出半导体稳定性一般的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高稳定性的氮化镓功率半导体，包括衬底，所述衬底的顶端设有成核层，所述成核层远离衬底的一端设有漂移层，所述漂移层远离成核层的一端设有沟道层，所述沟道层的顶端设有势垒层，所述势垒层顶端的一侧设有金属源电极，所述金属源电极一侧的势垒层顶端设有第一氮化镓帽层，所述第一氮化镓帽层远离金属源电极一侧的势垒层顶端设有金属漏电极，所述第一氮化镓帽层远离势垒层的一端设有第二氮化镓帽层。
[0006]优选的，所述衬底内部的两侧皆设有等间距的紧固槽，所述紧固槽的顶端延伸至衬底的外部，以便对紧固块进行安置处理。
[0007]优选的，所述金属源电极的宽度与金属漏电极的宽度相等，所述金属源电极与金属漏电极关于势垒层的中心线对称，以达到稳定设置的目的。
[0008]优选的，所述第二氮化镓帽层呈正方体结构，所述第二氮化镓帽层顶端所在的平面高于金属源电极以及金属漏电极顶端所在的平面，以达到稳定设置的目的。
[0009]优选的，所述第二氮化镓帽层内部的一侧设有肖特基接触型金属栅电极，所述肖特基接触型金属栅电极一侧的外壁与第二氮化镓帽层的内壁固定连接，提高了该半导体的稳定性。
[0010]优选的，所述肖特基接触型金属栅电极一侧的第二氮化镓帽层内部设有欧姆接触型金属栅电极，所述欧姆接触型金属栅电极的顶端与第二氮化镓帽层的顶部固定连接提高了该半导体的稳定性。
[0011]优选的，所述欧姆接触型金属栅电极底端的一侧设有P型氮化镓帽层，所述P型氮化镓帽层远离肖特基接触型金属栅电极一侧的欧姆接触型金属栅电极底端设有N型氮化镓帽层提高了该半导体的稳定性。
[0012]优选的，所述紧固槽内部的底端设有紧固块，所述紧固块呈锥形结构，以便对定位
柱的下端进行安置处理。
[0013]优选的，所述紧固块顶端的中心位置处设有定位柱，所述定位柱远离紧固块的一端依次贯穿成核层、漂移层以及沟道层并与势垒层的底端固定连接，以使得势垒层稳固安置于该半导体的上表面。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该高稳定性的氮化镓功率半导体不仅提高了半导体使用时的安全性，提高了半导体整体的结构强度，而且确保了半导体使用时的电压功率；
[0015](1)通过将肖特基接触型金属栅电极、P型氮化镓帽层、欧姆接触型金属栅电极以及N型氮化镓帽层设置呈一体形成第二氮化镓帽层，并将第二氮化镓帽层设置于第一氮化镓帽层的顶部，以使得该半导体的稳定性得到提升，即可降低该半导体产生漏电的现象，从而提高了半导体使用时的安全性；
[0016](2)通过将紧固块固定设置于紧固槽内部的底端，并使得紧固块经定位柱连接于势垒层的底端，即可使得势垒层稳固设置于该半导体的上表面，即可达到稳固安置的目的，从而提高了半导体整体的结构强度；
[0017](3)通过由下至上依次设置有衬底、成核层、漂移层、沟道层以及势垒层，且位于势垒层顶端的两侧分别设置有金属源电极与金属漏电极，即可消除该半导体使用过产生的电荷效应，从而确保了半导体使用时的电压功率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的正视剖面结构示意图；
[0019]图2为本专利技术的图1中A处放大结构示意图；
[0020]图3为本专利技术的第二氮化镓帽层剖视放大结构示意图；
[0021]图4为本专利技术的三维外观结构示意图；
[0022]图5为本专利技术的衬底三维俯视结构示意图；
[0023]图6为本专利技术的势垒层三维仰视结构示意图。
[0024]图中：1、衬底；2、成核层；3、漂移层；4、金属源电极；5、势垒层；6、第二氮化镓帽层；601、肖特基接触型金属栅电极；602、P型氮化镓帽层；603、欧姆接触型金属栅电极；604、N型氮化镓帽层；7、第一氮化镓帽层；8、沟道层；9、金属漏电极；10、定位柱；11、紧固槽；12、紧固块。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅图1
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6，本专利技术提供的一种实施例：一种高稳定性的氮化镓功率半导体，包括衬底1，衬底1内部的两侧皆设有等间距的紧固槽11，紧固槽11的顶端延伸至衬底1的外部；
[0027]紧固槽11内部的底端设有紧固块12，紧固块12呈锥形结构；
[0028]紧固块12顶端的中心位置处设有定位柱10，定位柱10远离紧固块12的一端依次贯
穿成核层2、漂移层3以及沟道层8并与势垒层5的底端固定连接；
[0029]衬底1的顶端设有成核层2，成核层2远离衬底1的一端设有漂移层3，漂移层3远离成核层2的一端设有沟道层8，沟道层8的顶端设有势垒层5，势垒层5顶端的一侧设有金属源电极4，金属源电极4的宽度与金属漏电极9的宽度相等，金属源电极4与金属漏电极9关于势垒层5的中心线对称；
[0030]金属源电极4一侧的势垒层5顶端设有第一氮化镓帽层7，第一氮化镓帽层7远离金属源电极4一侧的势垒层5顶端设有金属漏电极9，第一氮化镓帽层7远离势垒层5的一端设有第二氮化镓帽层6，第二氮化镓帽层6呈正方体结构，第二氮化镓帽层6顶端所在的平面高于金属源电极4以及金属漏电极9顶端所在的平面；
[0031]第二氮化镓帽层6内部的一侧设有肖特基接触型金属栅电极601，肖特基接触型金属栅电极601一侧的外壁与第二氮化镓帽层6的内壁固定连接；
[0032]肖特基接触型金属栅电极601一侧的第二氮化镓帽层6内部设有欧姆接触型金属栅电极603，欧姆接触型金属栅电极603的顶端与第二氮化镓帽层6的顶部固定连接；
[0033]欧姆接触型金属栅电极603底端的一侧设有P型氮化镓帽层602，P型氮化镓帽层602远离肖特基接触型金属栅电极601一侧的欧姆接触型金属栅电极603底端设有N型氮化镓帽层604。
[0034]本申请实施例在使用时，首先通过将肖特基接触型金属栅电极601、P型氮化镓帽层602、欧姆接触型金属栅电极603以及N型氮化镓帽层604设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性的氮化镓功率半导体，其特征在于，包括衬底(1)，所述衬底(1)的顶端设有成核层(2)，所述成核层(2)远离衬底(1)的一端设有漂移层(3)，所述漂移层(3)远离成核层(2)的一端设有沟道层(8)，所述沟道层(8)的顶端设有势垒层(5)，所述势垒层(5)顶端的一侧设有金属源电极(4)，所述金属源电极(4)一侧的势垒层(5)顶端设有第一氮化镓帽层(7)，所述第一氮化镓帽层(7)远离金属源电极(4)一侧的势垒层(5)顶端设有金属漏电极(9)，所述第一氮化镓帽层(7)远离势垒层(5)的一端设有第二氮化镓帽层(6)。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的氮化镓功率半导体，其特征在于：所述衬底(1)内部的两侧皆设有等间距的紧固槽(11)，所述紧固槽(11)的顶端延伸至衬底(1)的外部。3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的氮化镓功率半导体，其特征在于：所述金属源电极(4)的宽度与金属漏电极(9)的宽度相等，所述金属源电极(4)与金属漏电极(9)关于势垒层(5)的中心线对称。4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的氮化镓功率半导体，其特征在于：所述第二氮化镓帽层(6)呈正方体结构，所述第二氮化镓帽层(6)顶端所在的平面高于金属源电极(4)以及金属漏电极(9)顶端所在的平面。5.根据权利要求1所述的一种高稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劼，
申请(专利权)人：绍兴芯能光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：