基于p型Ga2O3的MOSFET器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于p型Ga2O3的MOSFET器件，主要解决现有氧化镓器件难以制备同质结、异质结器件性能较差、缺乏p型Ga2O3材料的问题。其自下而上包括：源电极S、衬底层，漂移层、p型氧化镓层、二氧化硅层、漏电极D、栅电极G，其中，衬底层采用n型高浓度掺杂β‑Ga2O3材料，约1018cm‑3；漂移层采用n型低浓度掺杂β‑Ga2O3材料，约1016cm‑3；栅电极G下有薄SiO2绝缘介质层；该n型低掺杂β‑Ga2O3漂移层的两端分别设有p型Ga2O3层，空穴浓度约1016—1017cm‑3；该p型Ga2O3由先在氧化镓上生长GaN，再将GaN高温氧化制备得到。本发明专利技术能有效提高器件耐压，增大器件功率优值，降低器件功率损耗，可用于制备大功率氧化镓器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于p型ga2o3的mosfet器件及其制备方法，属于半导体材料与器件。

技术介绍

1、ga2o3是一种具有4.6-4.9ev的超宽禁带半导体材料，理论击穿场强可达8mv/cm，理论上由近250cm2/v·s的电子迁移率，理论巴利加优值可达3444，能够同时获得高的击穿电压和转换效率，且能够通过成熟且低成本的熔融法获得高质量的大块衬底，因此ga2o3基器件是大功率器件的有力竞争者，也是今年来研究热点。

2、由于ga2o3材料很高电子亲合能，且能级结构中导带最小值较小，靠近费米能级，有利于天然施主缺陷的形成，容易实现n型掺杂，所以ga2o3材料可以实现具有较为理想电导率和电子迁移率的n型掺杂。目前ga2o3可以通过掺杂si、ge、sn、f、cl等原子实现1015—1019次方的有效n型掺杂，较为理想和成熟。但是ga2o3材料的p型掺杂却很难实现。由于ga2o3材料无活化能小的受主，较低的电子迁移率和受主溶解度，以及能级结构中价带最大值较小，远离费米能级，不利于天然施主缺陷的形成等原因，用ga2o3实现具有高迁移率的p型掺杂十分困难，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于p型Ga2O3的MOSFET器件，其自下而上包括：源电极S、衬底层，漂移层、p型氧化镓层、二氧化硅层、漏电极D、栅电极G；在漂移层的两端内部分别设有p型Ga2O3层，与n型低掺杂浓度β-Ga2O3漂移层构成同质pn结。

2.根据权利要求1所述的基于p型Ga2O3的MOSFET器件，其特征在于，在漂移层的两端内部分别设有p型Ga2O3层，提高了器件耐压，增加器件功率优值，降低器件功率损耗；栅电极G位于p型Ga2O3层的上部，栅电极G与p型Ga2O3层之间设置有薄SiO2绝缘介质层；漏电极D位于栅电极G之间的Ga2O3漂移层上；p型Ga2O3层的上表面与β-Ga2O3...

【技术特征摘要】

1.一种基于p型ga2o3的mosfet器件，其自下而上包括：源电极s、衬底层，漂移层、p型氧化镓层、二氧化硅层、漏电极d、栅电极g；在漂移层的两端内部分别设有p型ga2o3层，与n型低掺杂浓度β-ga2o3漂移层构成同质pn结。

2.根据权利要求1所述的基于p型ga2o3的mosfet器件，其特征在于，在漂移层的两端内部分别设有p型ga2o3层，提高了器件耐压，增加器件功率优值，降低器件功率损耗；栅电极g位于p型ga2o3层的上部，栅电极g与p型ga2o3层之间设置有薄sio2绝缘介质层；漏电极d位于栅电极g之间的ga2o3漂移层上；p型ga2o3层的上表面与β-ga2o3漂移层的上表面平齐。

3.根据权利要求1所述的基于p型ga2o3的mosfet器件，其特征在于，衬底层采用n型高浓度掺杂β-ga2o3材料，掺杂浓度为(1-5)1018cm-3，厚度为500-700μm。

4.根据权利要求1所述的基于p型ga2o3的mosfet器件，其特征在于，漂移层采用n型低浓度掺杂β-ga2o3材料，掺杂浓度为(1-5)1016cm-3，厚度为5-7μm。

5.根据权利要求1所述的基于p型ga2o3的mosfet器件，其特征在于，p型ga2o3层的空穴浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志泰，赵昊，穆文祥，陶绪堂，
申请(专利权)人：山东省工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：