【技术实现步骤摘要】
一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT及制作方法
[0001]本专利技术涉及凹栅增强型GaN HEMT领域，尤其涉及一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT及制作方法。
技术介绍
[0002]凹栅增强型GaN HEMT凭借其击穿电压高和导通电阻小等优势在功率器件的应用上具有取代Si基器件的巨大潜力。除了击穿电压高和导通电阻小等优势外，凹栅增强型GaN HEMT也使得无源器件在电力电子装置中更加小型化、轻量化。其中，凹栅技术是指在器件制备过程中，将栅下的势垒层刻蚀掉，这样使得整个沟道的二维电子气浓度降低，进而使栅极下方的导带底升高到费米能级之上，从而使凹栅增强型GaN HEMT实现增强型应用。
[0003]因材料特性和导通机理的原因，凹栅增强型GaN HEMT并没有体二极管，所以在凹栅增强型GaN HEMT关断时，其反向导通电流也会更大，因此关断功耗也更高。现急需一种能抑制反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种具有一种抗反向导通电流的凹栅...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT结构，其特征在于，包括：衬底；在衬底上形成P型掺杂区和N型掺杂区；其中，所述P型掺杂区形成于所述衬底中，且不接触所述衬底；所述N型掺杂区形成于部分所述P型掺杂区的表层，且所述P型掺杂区包裹所述N型掺杂区；分隔层，形成于所述衬底上，且覆盖所述P型掺杂区与所述N型掺杂区；凹栅增强型GaN HEMT器件，形成于所述分隔层上；且所述凹栅增强型GaN HEMT器件包括在所述分隔层上依次形成的第一成核层、沟道层以及势垒层；所述势垒层上开设有第一凹槽，所述第一凹槽贯穿所述势垒层，所述第一凹槽内填充有栅介质层以及栅极金属以形成栅极；且所述栅极两侧的势垒层上分别形成有源极和漏极；且所述源极、所述栅极以及所述漏极之间的空隙中填充有钝化层；阳极以及阴极，所述阳极与P型掺杂区电性连接，且所述阳极电性连接至所述源极；所述阴极与N型掺杂区电性连接，且所述阴极电性连接至所述漏极；其中，所述N型掺杂区覆盖所述漏极下方的区域，且延伸至所述栅极下方的区域。2.根据权利要求1所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述凹栅增强型GaN HEMT还包括形成于所述栅极顶端的场板结构。3.根据权利要求1所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区分别掺杂有镁离子和硅离子。4.根据权利要求3所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述P型掺杂区中的掺杂浓度为1*10
17
～2*10
17
cm
‑3；N型掺杂区中的掺杂浓度为2*10
18
～6*10
18
cm
‑3。5.根据权利要求3所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述P型掺杂区和所述N型掺杂区掺杂的镁离子和硅离子分别经选区退火后激活。6.根据权利要求1所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述衬底为SiC基衬底。7.根据权利要求1所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述分隔层的材料包括氧化铝，所述第一成核层的材料包括AlN，所以沟道层的材料为GaN，所述势垒层的材料是AlGaN。8.根据权利要求2所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT，其特征在于，所述钝化层的材料为氧化铝。9.一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT的制备方法，用于制作1至8任一项所述的抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT结构，其特征在于，所述制备方法包括：提供一衬底，在所述SiC衬底中形成P型掺杂区，且不接触所述衬底，并在所述P型掺杂区的部分区域的表层形成N型掺杂区，以形成PN结；在所述衬底上形成分隔层，所述分隔层覆盖所述P型掺杂区与所述N型掺杂区；在所述分隔层的顶端形成所述凹栅增强型GaN HEMT器件；形成阳极和阴极；其中所述阳极和所述P型掺杂区电性连接，且所述阳极还电性连接所述凹栅增强型GaN HEMT器件的源极；所述阴极和所述N型掺杂区电性连接，且所述阴极电性
连接所述凹栅增强型Ga...
【专利技术属性】
技术研发人员：王路宇，张鹏浩，徐敏，王强，潘茂林，谢欣灵，黄海，黄自强，徐赛生，王晨，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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