一种具有垂直复合钝化结构的GaNHEMT器件制造技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，涉及一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件。本发明专利技术中带有(源)场板的GaN HEMT功率晶体管具有双层垂直复合钝化结构，利用具有高热导率的第一层介质材料和high k的第二层介质材料作为新型组合钝化设计，不同程度上改善了器件的自热效应，同时获得较高的电流开关比和良好的散热能力，首次实现了热特性和电特性的折中。本发明专利技术的有益效果：研究了具有不同垂直组合介质材料钝化层的GaN基功率场效应晶体管的电热特性，结果表明，与其他不同组合相比，由下层AlN、金刚石和上层HfO2组成的复合钝化层具有较高的I

【技术实现步骤摘要】
一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件


[0001]本专利技术属于半导体器件
，涉及一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件。

技术介绍

[0002]随着大众对移动数据需求的增长，第五代移动通信系统(5G)早已成通信行业和学术界探讨的热点。宽带隙GaN技术以高性能的特点广泛应用在射频无线领域，他们甚至可以在某些特定领域中取代硅晶体管，比如在雷达等军事领域。与基于Si的半导体器件相比，GaN射频器件更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。除此之外，基于GaN的模拟和数字信号电路在石油钻探、航空航天以及工业设备等恶劣环境中也表现出了较好的高温操作能力。
[0003]GaN
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on
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Si技术凭借硅工艺兼容以实现低成本制造逐渐成为产业界功率器件的主流技术方案。其中AlGaN/GaN异质结二维电子气(2
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DEG)极高的面电荷密度N
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和电子迁移率为制造大功率器件提供了新的思路。然而研究发现，长期工作在大功率条件下的GaN HEMT器件自身存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件，从下至上依次包括层叠设置的衬底(01)、过渡层(02)、GaN缓冲层(03)、可变Al组分的AlGaN势垒层(04)；所述AlGaN势垒层(04)与GaN缓冲层(03)构成异质结；在GaN缓冲层(03)上表面两端分别具有源极欧姆金属(09)和漏极欧姆金属(10)，所述AlGaN势垒层(04)的两侧分别与源极欧姆金属(09)和漏极欧姆金属(10)接触；其特征在于，在AlGaN势垒层(04)上表面靠近源极欧姆金属(09)一侧具有P
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GaN层(05)，P
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GaN层(05)与源极欧姆金属(09)之间具有第三钝化层(11)，P
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GaN层(05)上表面具有栅极(06)；在P
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GaN层(05)与漏极欧姆金属(10)之间还具有第一钝化层(07)，在第一钝化层(07)上表面覆盖有第二钝化层(08)，第一钝化层(07)和第二钝化层(08)的一侧与P
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GaN层(05)和栅极(06)接触，第一钝化层(07)和第二钝化层(08)的另一侧与漏极欧姆金属(10)之间具有第三钝化层(11)，并且第二钝化层(08)的上表面低于栅极(06)的上表面；在栅极(06)靠近源极欧姆金属(09)一侧的部分第三钝化层(11)向上凸起，并向漏极欧姆金属(10)一侧延伸至完全覆盖栅极(06)及部分覆盖第二钝化层(08)的上表面，在第三钝化层(11)凸起部分的上表面覆盖有源场板(12)，并且源场板(12)的一侧延伸至与源极欧姆金属(09)，源场板(12)的另一侧延伸至完全覆盖第二钝化层(08)的上表面。2.根据权利要求1所述的一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件，其特征在于，所述P
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GaN层(05...

【专利技术属性】
技术研发人员：周琦，杨文星，李明哲，韩阳，李竞研，吴桐，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：