【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体涉及一种氮化镓功率器件。
技术介绍
1、在半导体功率器件种类中，相比硅基功率器件（如vdmos等）而言，氮化镓功率器件（gallium nitride high electron mobility transistor，gan hemt）具有高开关频率和低功率损耗等优势，可以广泛用于高频电能转换系统中。但与硅基vdmos器件相比，ganhemt器件不具有反向二极管，其反向导通电压与阈值电压保持一致，通常远大于硅基反向二极管的导通压降。而在boost升压电路等应用中，通常需要外部并联续流二极管，这种外部并联续流二极管的方式占用了较大的电路体积，且伴随的较长导线引入了寄生参数，从而影响到整个电路的性能，这种情况需要改变。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供一种氮化镓功率器件，以解决电路外部并联续流二极管带来的大体积和寄生参数问题，提高电路性能。
2、为实现以上目的，采用的技术方案为：
3、一种氮化镓功率器件，包括：
4、第一导电类型的高掺杂硅衬底，所述高掺杂硅衬底上扩散有第二导电类型的低掺杂漂移区，所述低掺杂漂移区位于所述高掺杂硅衬底的一侧，所述低掺杂漂移区上扩散有第二导电类型的高掺杂接触区，所述高掺杂接触区位于所述低掺杂漂移区的一侧；
5、氮化镓外延结构层，所述氮化镓外延结构层生长于所述高掺杂硅衬底的上表面且连接所述低掺杂漂移区，所述氮化镓外延结构层上沉积有互不相接的氮化镓栅极区、第一欧姆接触金属以及第二欧姆接触
6、第一金属电极，沉积于所述第一隔离介质层的一侧，其一端连接所述高掺杂硅衬底，另一端部分连接所述第一欧姆接触金属；
7、第二金属电极，沉积于所述第二隔离介质层的一侧，其一端连接所述高掺杂接触区，另一端部分连接所述第二欧姆接触金属。
8、本申请进一步设置为：所述氮化镓外延结构层包括依次层叠的氮化铝成核层、氮化镓铝缓冲层、氮化镓沟道层以及氮化镓铝势垒层，所述氮化铝成核层生长于所述高掺杂硅衬底的上表面，所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属连接于所述氮化镓铝势垒层的上表面，且所述第一欧姆接触金属和所述第二欧姆接触金属位于所述氮化镓铝势垒层的两侧。
9、本申请进一步设置为：所述氮化镓外延结构层上沉积有钝化介质层，所述钝化介质层分别连接所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属。
10、本申请进一步设置为：所述氮化镓栅极区为所述第一导电类型，且所述氮化镓栅极区上沉积有栅极金属。
11、本申请进一步设置为：所述氮化镓栅极区至所述第一欧姆接触金属的距离小于所述氮化镓栅极区至所述第二欧姆接触金属的距离。
12、本申请进一步设置为：所述第一隔离介质层的一端连接所述高掺杂硅衬底，所述第一隔离介质层的另一端高于所述第一欧姆接触金属且与所述第一欧姆接触金属的顶端部分连接；所述第二隔离介质层的一端分别连接所述低掺杂漂移区和所述高掺杂接触区，所述第二隔离介质层的另一端高于所述第二欧姆接触金属且与所述第二欧姆接触金属的顶端部分连接。
13、本申请进一步设置为：所述第一金属电极与所述高掺杂硅衬底连接的一端形成欧姆接触，其另一端高于所述第一隔离介质层；所述第二金属电极与所述高掺杂接触区连接的一端形成欧姆接触，其另一端高于所述第二隔离介质层。
14、本申请进一步设置为：所述高掺杂硅衬底、所述低掺杂漂移区以及所述高掺杂接触区构成的pin二极管具有阳极和阴极，所述高掺杂硅衬底为所述pin二极管的阳极，所述高掺杂接触区为所述pin二极管的阴极。
15、本申请进一步设置为：当所述第二金属电极接高电位，所述第一金属电极接低电位时，所述pin二极管反向关断；当所述第二金属电极接低电位，所述第一金属电极接高电位时，所述pin二极管正向导通。
16、本申请进一步设置为：所述第一导电类型为p型，所述第二导电类型为n型，所述第一欧姆接触金属为源极欧姆接触金属，所述第二欧姆接触金属为漏极欧姆接触金属，所述第一金属电极为源极金属电极，所述第二金属电极为漏极金属电极。
17、综上所述，与现有技术相比，本申请公开了一种氮化镓功率器件，高掺杂硅衬底上扩散有位于其一侧的低掺杂漂移区，低掺杂漂移区上扩散有位于其一侧的高掺杂接触区，氮化镓外延结构层生长于高掺杂硅衬底的上表面且连接低掺杂漂移区，氮化镓外延结构层上的氮化镓栅极区、第一欧姆接触金属以及第二欧姆接触金属互不相接，其中，第一隔离介质层和第二隔离介质层分别配置于氮化镓外延结构层的两侧，第一金属电极一端连接高掺杂硅衬底，另一端部分连接第一欧姆接触金属，第二金属电极一端连接高掺杂接触区，另一端部分连接第二欧姆接触金属。即通过上述设置，氮化镓功率器件形成pin二极管结构，且第一金属电极和第二金属电极可以分别与pin二极管的阳极和阴极相连，当氮化镓功率器件反向导通续流时，pin二极管处于正向导通状态，由此可以获得低正向导通压降，进而实现了器件端集成续流二极管，以解决电路外部并联续流二极管带来的大体积和寄生参数问题，提升电路性能。
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1.一种氮化镓功率器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓外延结构层包括依次层叠的氮化铝成核层、氮化镓铝缓冲层、氮化镓沟道层以及氮化镓铝势垒层，所述氮化铝成核层生长于所述高掺杂硅衬底的上表面，所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属连接于所述氮化镓铝势垒层的上表面，且所述第一欧姆接触金属和所述第二欧姆接触金属位于所述氮化镓铝势垒层的两侧。
3.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓外延结构层上沉积有钝化介质层，所述钝化介质层分别连接所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属。
4.如权利要求3所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓栅极区为所述第一导电类型，且所述氮化镓栅极区上沉积有栅极金属。
5.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓栅极区至所述第一欧姆接触金属的距离小于所述氮化镓栅极区至所述第二欧姆接触金属的距离。
6.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第一隔离介质层的一端连
7.如权利要求6所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第一金属电极与所述高掺杂硅衬底连接的一端形成欧姆接触，其另一端高于所述第一隔离介质层；所述第二金属电极与所述高掺杂接触区连接的一端形成欧姆接触，其另一端高于所述第二隔离介质层。
8.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述高掺杂硅衬底、所述低掺杂漂移区以及所述高掺杂接触区构成的PIN二极管具有阳极和阴极，所述高掺杂硅衬底为所述PIN二极管的阳极，所述高掺杂接触区为所述PIN二极管的阴极。
9.如权利要求8所述的氮化镓功率器件，其特征在于，当所述第二金属电极接高电位，所述第一金属电极接低电位时，所述PIN二极管反向关断；当所述第二金属电极接低电位，所述第一金属电极接高电位时，所述PIN二极管正向导通。
10.如权利要求1至9任一项所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，所述第一欧姆接触金属为源极欧姆接触金属，所述第二欧姆接触金属为漏极欧姆接触金属，所述第一金属电极为源极金属电极，所述第二金属电极为漏极金属电极。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化镓功率器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓外延结构层包括依次层叠的氮化铝成核层、氮化镓铝缓冲层、氮化镓沟道层以及氮化镓铝势垒层，所述氮化铝成核层生长于所述高掺杂硅衬底的上表面，所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属连接于所述氮化镓铝势垒层的上表面，且所述第一欧姆接触金属和所述第二欧姆接触金属位于所述氮化镓铝势垒层的两侧。
3.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓外延结构层上沉积有钝化介质层，所述钝化介质层分别连接所述氮化镓栅极区、所述第一欧姆接触金属以及所述第二欧姆接触金属。
4.如权利要求3所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓栅极区为所述第一导电类型，且所述氮化镓栅极区上沉积有栅极金属。
5.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述氮化镓栅极区至所述第一欧姆接触金属的距离小于所述氮化镓栅极区至所述第二欧姆接触金属的距离。
6.如权利要求1所述的氮化镓功率器件，其特征在于，所述第一隔离介质层的一端连接所述高掺杂硅衬底，所述第一隔离介质层的另一端高于所述第一欧姆接触金属且与所述第一欧姆接触金属的顶端部分连接；所述第二隔离介质...
【专利技术属性】
技术研发人员：林育赐，李伟聪，姜春亮，梁志锦，
申请(专利权)人：深圳市威兆半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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