【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种氮化镓功率元件。
技术介绍
1、iii族氮化物材料，如氮化镓(gan)已受到注目用于制造功率晶体管的宽能带间隙材料。使用氮化镓制造的功率装置，相较于硅基电力装置，将达成更快速的切换速度、更少的能量耗损以及更大的阻遏电压。
2、然而，iii族氮化物材料与硅基板的结合并非没有挑战。iii族氮化物材料与硅基板之间在热膨胀系数值与晶格间距上存有相当大的差异。这些参数中的不匹配将造成在硅基板上的iii族氮化物层带有较高的机械应力值。假如应力太高，基板将明显地弯曲，而且所沉积薄膜会出现裂痕而影响成品的良率。
技术实现思路
1、本专利技术的一实施方式提供了一种氮化镓功率元件，包含介质基板、设置于介质基板上的过渡层、设置于过渡层上的缓冲层、设置于缓冲层上的通道层、设置于通道层上的障壁层，以及设置在障壁层上的栅极堆叠。介质基板包含硅基板以及形成于硅基板上的3c-sic层。缓冲层包含经掺杂的氮化镓材料，通道层包含氮化镓材料。二维电气子(2deg)通道形成在通道层与障壁层之间。栅极堆叠包含设置在障壁层上的p型氮化镓层、设置在p型氮化镓层的盖帽层，以及设置在盖帽层上的栅极电极。盖帽层包含alxga1-xn，其中x介于0.18至0.24之间。
2、在一些实施例中，障壁层包含alyga1-yn，其中y的值小于0.3。
3、在一些实施例中，栅极堆叠还包含设置于障壁层与p型氮化镓层之间的蚀刻停止层。
4、在一些实施例中，栅极电极的宽度小于盖帽层的
5、在一些实施例中，氮化镓功率元件还包含分别设置于栅极堆叠的两侧的漏极电极与源极电极，其中漏极电极与栅极堆叠之间的间距大于源极电极与栅极堆叠之间的间距。
6、在一些实施例中，氮化镓功率元件还包含分别设置于栅极堆叠的两侧的漏极电极与源极电极，其中漏极电极与源极电极分别包含经n型重掺杂的金属。
7、在一些实施例中，氮化镓功率元件还包含设置于障壁层与2deg通道之间的加强层，其中加强层包含氮化铝。
8、在一些实施例中，缓冲层包含有碳或是铁的杂质。
9、在一些实施例中，p型氮化镓层的掺杂浓度为1019cm-3～1020cm-3之间，p型氮化镓层的活化率在1％～3％之间。
10、在一些实施例中，p型氮化镓层的厚度为70nm～100nm，盖帽层的厚度为5nm～15nm。
11、本专利技术的氮化镓功率元件采用硅基板上形成碳化硅层作为介质基板，可以减少后续磊晶成长的氮化镓材料与介质基板的晶格不匹配的问题并兼具取得成本较为低廉以及具有较低的阻值的优势。此外，本专利技术的氮化镓功率元件选用alxga1-xn作为盖帽层的材料，其中x介于0.18至0.24之间。盖帽层的材料具有宽能隙，借此可以有效抑制电洞注入，有助于增强通道层的电子注入，达到提升栅极可靠度的目的。
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1.一种氮化镓功率元件，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该障壁层包含AlyGa1-yN，其中y的值小于0.3。
3.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该栅极堆叠还包含蚀刻停止层，设置于该障壁层与该p型氮化镓层之间。
4.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该栅极电极的宽度小于该盖帽层的宽度。
5.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中，还包含漏极电极与源极电极，分别设置于该栅极堆叠的两侧，其中该漏极电极与该栅极堆叠之间的间距大于该源极电极与该栅极堆叠之间的间距。
6.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中，还包含漏极电极与源极电极，分别设置于该栅极堆叠的两侧，其中该漏极电极与该源极电极分别包含经n型重掺杂的金属。
7.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中，还包含加强层，设置于该障壁层与该2DEG通道之间，其中该加强层包含氮化铝。
8.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该缓冲层包含有碳或是铁的杂质。
9.根据权利要求1所述的氮化镓功
10.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该p型氮化镓层的厚度为70nm～100nm，该盖帽层的厚度为5nm～15nm。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化镓功率元件，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该障壁层包含alyga1-yn，其中y的值小于0.3。
3.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该栅极堆叠还包含蚀刻停止层，设置于该障壁层与该p型氮化镓层之间。
4.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中该栅极电极的宽度小于该盖帽层的宽度。
5.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中，还包含漏极电极与源极电极，分别设置于该栅极堆叠的两侧，其中该漏极电极与该栅极堆叠之间的间距大于该源极电极与该栅极堆叠之间的间距。
6.根据权利要求1所述的氮化镓功率元件，其中，还包含漏...
【专利技术属性】
技术研发人员：王祥骏，刘家豪，黄崇榕，邱昭玮，何焱腾，
申请(专利权)人：瑞砻科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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