一种具有多列柱型栅极结构的多沟道GaN HEMT器件制造技术

本发明专利技术涉及功率半导体技术，特别涉及一种多列柱型栅极结构的多沟道GaN HEMT。本发明专利技术中栅极由多个P型材料层与栅极金属形成的栅极柱构成，栅极柱由器件表面延伸到缓冲层。在器件栅极处于零偏或反偏状态下，P型材料与非故意掺杂的AlGaN、GaN层形成pn结，在柱与柱之间形成耗尽区，进而实现多层2DEG沟道耗尽；在正向导通时，pn结耗尽区长度缩减，使得各层柱与柱之间部分2DEG沟道恢复，器件处于导通状态。本发明专利技术的有益成果：对多沟道GaN HEMT器件的各层导电通道实现统一调控，避免传统MOS结构中对2DEG导电沟道的完全刻蚀带来的器件性能损耗，进而减小多沟道HEMT器件关态漏电与导通电阻，增大器件饱和电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率半导体，涉及一种具有多列柱型栅极结构的多沟道ganhemt(high electron mobility transistor，高电子迁移率晶体管)。

技术介绍

1、随着当代社会与科技的发展，人们对于电能的利用与管理有了更高的要求。在电能转换方面，功率半导体技术有着十分重要的地位。如今，功率半导体技术与人们的生活日常息息相关，极大地提高了人们的生活质量与水平。而功率半导体器件是功率半导体技术的基础，是功率变换系统的核心器件，也是当下的研究热点。作为第三代宽禁带半导体材料，氮化镓(gan)材料具有击穿电场强度高、介电常数小、电子迁移率高、饱和电子漂移速率高、热导率大、抗辐射能力强等优点，是近年来半导体研究领域的热点。同时，由于氮化镓优良的材料特性，使得氮化镓器件在高频、高温以及高压情况下表现优异，氮化镓器件在近几年来得到飞速的发展，有望解决目前功率半导体技术发展所面临的“硅极限”问题。

2、多沟道hemt是一种具有多层二维电子气(2deg)沟道的hemt。与传统单沟道ganhemt器件相比，多沟道hemt器件可以实现更高的电流密本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有多列柱型栅极结构的多沟道GaN HEMT器件，包括衬底层(1)和位于衬底层(1)上表面的AlGaN缓冲层(2)，其特征在于，在AlGaN缓冲层(2)上表面具有多沟道结构，多沟道结构由多个沟道上下堆叠形成，每个沟道均由GaN层(3)和位于GaN层(3)上表面的AlGaN势垒层(4)构成；在AlGaN缓冲层(2)上表面的两端，即多沟道结构的侧面分别具有源极金属层(8)和漏极金属(5)；在多沟道结构的上表面，即多沟道结构最顶层的AlGaN势垒层上表面具有钝化层(9)，钝化层(9)的两端与源极金属层(8)和漏极金属(5)接触；在钝化层(9)的上表面具有栅极金属(6)，栅极金属(6)的...

【技术特征摘要】

1.一种具有多列柱型栅极结构的多沟道gan hemt器件，包括衬底层(1)和位于衬底层(1)上表面的algan缓冲层(2)，其特征在于，在algan缓冲层(2)上表面具有多沟道结构，多沟道结构由多个沟道上下堆叠形成，每个沟道均由gan层(3)和位于gan层(3)上表面的algan势垒层(4)构成；在algan缓冲层(2)上表面的两端，即多沟道结构的侧面分别具有源极金属层(8)和漏极金属(5)；在多沟道结构的上表面，即多沟道结构最顶层的algan势垒层上表面具有钝化层(9)，钝化层(9)的两端与源极金属层(8)和漏极金属(5)接触；在钝化层(9)的上表面具有栅极金属(6)，栅极金属(6)的底部延伸出多个栅极金属柱沿器件垂直方向贯穿多沟道结构后与algan缓冲层(2)连接，沿器件横向方向，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茁成，陈万军，孙瑞泽，陈资文，俞程，刘超，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：