一种增强型垂直环栅GaN HEMT器件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强型垂直环栅GaN HEMT器件及制备方法，器件包括：自底向上布置的漏区Si<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;钝化层、漏电极、n+GaN衬底、n‑GaN缓冲层、p+GaN渐变阶梯埋层、SiO<subgt;2</subgt;电流阻挡层、AlN层、GaN沟道层、AlGaN势垒层和p‑GaN层，以及顶部由内向外设置的环形栅内钝化层、栅电极、环形栅外钝化层、源电极、源区外侧钝化层和SiO<subgt;2</subgt;保护层；n‑GaN缓冲层外延淀积于n+GaN衬底上，n‑GaN缓冲层部分区域纵向刻蚀后、注入Mg离子并通过退火工艺形成p+GaN渐变阶梯埋层；SiO<subgt;2</subgt;电流阻挡层上刻蚀得到AlN槽窗口，AlN层淀积于AlN槽窗口中。通过本发明专利技术的技术方案，提高了器件的击穿特性，提高了电流开关比，改善了功率型开关器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体微电子，尤其涉及一种增强型垂直环栅gan hemt器件以及一种增强型垂直环栅gan hemt器件的制备方法。

技术介绍

1、第三代半导体材料氮化镓(gan)由于具有较强的抗辐射能力、高击穿电场、高电子迁移率、良好的导热性等优点，能够获得大带宽、高增益、高频耐压、尺寸更小的半导体器件，成为了如今大功率电力电子器件领域的研究热点。algan/gan hemt器件利用ⅲ-ⅴ族化合物algan/gan异质结天然形成的二维电子气(2deg)导电沟道，同时具有良好的频率、耐压和导通特性，在5g技术、快充技术、微波探测等大功率器件方向有着极其广阔的发展空间和应用价值。此外，gan还有较高的击穿电压，使得gan器件在相同材料长度情况下可以承受更高的外加电压。因此利用其高频，大功率密度以及低开关损耗的特性非常适合来制作功率型开关器件。

2、功率型开关器件通常在工作时，要求开态时器件的特征导通电阻要低，关态时器件的击穿电压要高。故击穿电压vbr和特征导通电阻ron是功率器件的两个重要参数。

3、在通常情况下，gan hemt(hig本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增强型垂直环栅GaN HEMT器件，其特征在于，包括：自底向上布置的漏区Si3N4钝化层、漏电极、n+GaN衬底、n-GaN缓冲层、p+GaN渐变阶梯埋层、SiO2电流阻挡层、AlN层、GaN沟道层、AlGaN势垒层和p-GaN层，以及顶部由内向外设置的环形栅内钝化层、栅电极、环形栅外钝化层、源电极、源区外侧钝化层和SiO2保护层；

2.根据权利要求1所述的增强型垂直环栅GaN HEMT器件，其特征在于，所述栅电极为环形结构，所述环形栅内钝化层生长于所述栅电极的内部。

3.根据权利要求1所述的增强型垂直环栅GaN HEMT器件，其特征在于，所述p-GaN层...

【技术特征摘要】

1.一种增强型垂直环栅gan hemt器件，其特征在于，包括：自底向上布置的漏区si3n4钝化层、漏电极、n+gan衬底、n-gan缓冲层、p+gan渐变阶梯埋层、sio2电流阻挡层、aln层、gan沟道层、algan势垒层和p-gan层，以及顶部由内向外设置的环形栅内钝化层、栅电极、环形栅外钝化层、源电极、源区外侧钝化层和sio2保护层；

2.根据权利要求1所述的增强型垂直环栅gan hemt器件，其特征在于，所述栅电极为环形结构，所述环形栅内钝化层生长于所述栅电极的内部。

3.根据权利要求1所述的增强型垂直环栅gan hemt器件，其特征在于，所述p-gan层生长于所述栅电极与algan势垒层之间，且对mis结构形成全包围结构。

4.根据权利要求1所述的增强型垂直环栅gan hemt器件，其特征在于，所述algan势垒层和所述p-gan层经纵向局部刻蚀后，在所述gan沟道层上淀积源极金属形成所述源电极，在所述栅介质层上淀积栅极金属形成所述栅电极，在所述n+gan衬底底部淀积漏极金属形成所述漏电极。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彦旭，王雨涵，费宝亮，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：

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