多通道HEMT器件及其制备方法、电子设备技术

本申请涉及半导体技术领域，提供了一种多通道HEMT器件及其制备方法、电子设备，该多通道HEMT器件包括：衬底和叠层设置在所述衬底上的成核层、缓冲层、基材层以及、复合沟道层和至少两个栅电极层；所述缓冲层、基材层、复合沟道层依次叠层设置在所述衬底上；所述复合沟道层包括至少两层二维电子气沟道层；每一所述二维电子气沟道层电性连接至少一所述栅电极层。本申请通过设置上下两层栅电极层，使得栅极电位控制更加均衡，并且栅极控制响应快，便于快速控制复合沟道层内2DEG的通断，同时通过设置多层二维电子气沟道层，有利于形成多通道导电，使得整个器件能够实现更大电流和更高击穿电压，进而提升整个器件的工作性能。进而提升整个器件的工作性能。进而提升整个器件的工作性能。

【技术实现步骤摘要】
多通道HEMT器件及其制备方法、电子设备


[0001]本申请涉及半导体
，尤其是涉及一种多通道HEMT器件及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]高迁移率晶体管(HEMT)具有击穿场强大、电子迁移率高、热导率高等优点，使得其在电力电子领域有望取代传统硅基器件。由于III族氮化物材料非中心对称的特点，AlGaN和GaN异质结界面附近具有很强的压电极化和自发极化效应，感应出界面电荷和电场，并在界面处形成电子势阱。这些积累的高浓度电子在平行于异质结界面方向高速运动形成二维电子气(2DEG)。
[0003]目前的HEMT器件仅有一个具有异质结界面的功能层，因此多由单一沟道层和单一势垒层界面产生的二维电子气（2DEG）进行电子传输，导致HEMT器件受到诸多限制，诸如2DEG浓度低，导通电流小。因此，想要实现高导通电流的HEMT，需优化欧姆接触电阻使其尽可能的降低或扩大有源区的面积。然而，芯片成本高，其面积需要尽可能最大化的充分利用。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种多通道HEMT器件及其制备方法、电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道HEMT器件，其特征在于，包括：衬底、缓冲层、基材层、复合沟道层和至少两个栅电极层；所述缓冲层、基材层、复合沟道层依次叠层设置在所述衬底上；所述复合沟道层包括至少两层二维电子气沟道层；每一所述二维电子气沟道层电性连接至少一所述栅电极层。2.根据权利要求1所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述栅电极层的数量与所述二维电子气沟道层的数量满足以下关系：N
‑
1≤M≤N；其中，N为二维电子气沟道层的数量，N≥2，为整数；M为栅电极层的数量。3.根据权利要求1所述的多通道HEMT器件，其特征在于，每一所述二维电子气沟道层包括叠层设置的非掺杂沟道层、势垒层；所述非掺杂沟道层靠近所述基材层一侧设置；所述势垒层远离所述基材层一侧设置。4.根据权利要求3所述的多通道HEMT器件，其特征在于，每一所述二维电子气沟道层还包括插入层，所述插入层位于所述非掺杂沟道层和所述势垒层之间。5.根据权利要求4所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述非掺杂沟道层为非掺杂GaN沟道层；和/或所述势垒层为Al
x
Ga
1x
N势垒层；其中，x＝0.1～0.5；和/或所述插入层为AlN层。6.根据权利要求4所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述非掺杂沟道层的厚度为10nm～3000nm；和/或所述势垒层的厚度为10nm～5000nm；和/或所述插入层的厚度为0.5nm~5nm。7.根据权利要求1所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述基材层包括GaN层；和/或所述缓冲层为AlGaN缓冲层。8.根据权利要求7所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述基材层的厚度为5nm~500nm；和/或所述缓冲层的厚度为500nm~8000nm。9.根据权利要求1所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述栅电极层为P型GaN层；所述P型GaN层选自元素掺杂的P型氮化镓层或P型氮化铝镓层；所述元素的掺杂浓度为10
17
~10
18 cm
‑3。10.根据权利要求3所述的多通道HEMT器件，其特征在于，还包括：钝化层；所述钝化层位于所述势垒层远离所述衬底的一侧。11.根据权利要求10所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述至少两个栅电极层包括第一栅电极层和第二栅电极层；所述第一栅电极层包括阵列在所述基材层上的若干第一栅电极结构；所述第二栅电极层包括阵列在所述复合沟道层上的若干第二栅电极结构；所述钝化层包围在所述第二栅电极结构的周边；靠近所述基材层一侧的所述非掺杂沟道层包围在所述第一栅电极结构的周边。12.根据权利要求11所述的多通道HEMT器件，其特征在于，所述钝化层远离所述衬底的一侧还设置有源电极和漏电极；
若干所述第二栅电极结构平行且互连设置，所述源电极和所述漏电极分别位于其中一个所述第二栅电极结构的两侧；所述源电极和所述漏电极分别与一所述二维电子气沟道层电性接触。13.根据权利要求11所述的多通道HEMT器件，其特征在于，若干所述第一栅电极结构和若干所述第二栅电极结构在所述衬底上的正投影重叠排布或者交错排布。14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的多通道HEMT器件。15.一种多通道HEMT器件的制备方法，用于制备如权利要求1至13中任一项所述的多通道HEMT器件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，陈雪磊，刘庆波，黎子兰，
申请(专利权)人：广东致能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：