System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种p-GaN增强型鳍式HEMT器件及其制备方法技术_技高网
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一种p-GaN增强型鳍式HEMT器件及其制备方法技术

技术编号:40918382 阅读:1 留言:0更新日期:2024-04-18 14:44
本发明专利技术公开一种p‑GaN增强型鳍式HEMT器件及其制备方法,涉及高电子迁移率晶体管技术领域。所述器件中第一台体和第二台体平行设置,各鳍型单元设置在第一台体和第二台体之间,且均与第一台体和第二台体垂直接触设置,相邻的鳍型单元之间不接触;第一台体和第二台体均包括由下向上依次设置的沟道层和势垒层,第一台体上设置源极,第二台体上设置漏极;各鳍型单元均包括由下向上依次设置的沟道层、势垒层和p‑GaN帽层;栅极设置在p‑GaN帽层的上表面、第一侧面和第二侧面、各鳍型单元的第一侧面和第二侧面;p‑GaN帽层的上表面、第一侧面和第二侧面完全被栅极覆盖。本发明专利技术可增强栅极控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高电子迁移率晶体管,特别是涉及一种p-gan增强型鳍式hemt器件及其制备方法。


技术介绍

1、gan基高电子迁移率晶体管(high electronmobilitytransistor,hemt)在高频大功率器件方面具有突出的优势,并在其应用领域已取得重要进展,然而和硅基器件一样,随着摩尔定律的发展,器件的尺寸在不断降低,同时如果想在数字集成电路平台上应用,减少器件的尺寸就是大势所趋,对应的栅极长度也会不断减小,会带来栅控能力降低的问题。

2、gan衬底p-gan增强型鳍式hemt器件比于传统hemt器件由于其鳍状结构,有着更好的栅控能力,且由于p-gan的存在,可以解决正常hemt器件阈值电压为负的问题,有着很高的阈值电压,能广泛应用于功率放大电路,射频电路以及数字集成电路。

3、常规的p-gan增强型鳍式hemt器件为了避免金属电极与背势垒的导通,会将栅极区域设计的比p-gan区域略小,部分p-gan上方不存在栅金属,这样会减小栅极控制能力。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种p-gan增强型鳍式hemt器件及其制备方法,可增强栅极控制能力。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

3、一种p-gan增强型鳍式hemt器件,包括:

4、鳍型结构的外延片、源极、漏极和栅极;所述鳍型结构的外延片包括第一台体、第二台体和多个鳍型单元,所述第一台体和所述第二台体平行设置,各所述鳍型单元设置在所述第一台体和所述第二台体之间,且均与所述第一台体和所述第二台体垂直接触设置,相邻的鳍型单元之间存在沟槽使得相邻的鳍型单元不接触;

5、所述第一台体和所述第二台体均包括由下向上依次设置的沟道层和势垒层,所述第一台体中的势垒层上设置所述源极,所述第二台体的势垒层上设置所述漏极;各所述鳍型单元均包括由下向上依次设置的沟道层、势垒层和p-gan帽层;

6、所述栅极设置在所述p-gan帽层的上表面、所述p-gan帽层的第一侧面、所述p-gan帽层的第二侧面、各所述鳍型单元的第一侧面和各所述鳍型单元的第二侧面;所述第一侧面和所述第二侧面均与所述沟槽平行;所述p-gan帽层的上表面、所述p-gan帽层的第一侧面和所述p-gan帽层的第二侧面完全被所述栅极覆盖。

7、可选的,所述p-gan增强型鳍式hemt器件,还包括:衬底,所述鳍型结构的外延片和所述栅极均设置在所述衬底的上表面。

8、可选的,所述p-gan增强型鳍式hemt器件,还包括:钝化层,所述栅极与所述p-gan帽层的上表面、所述p-gan帽层的第一侧面、所述p-gan帽层的第二侧面、各所述鳍型单元的第一侧面、各所述鳍型单元的第二侧面和所述衬底的上表面之间均设置所述钝化层。

9、可选的,所述沟道层为:gan沟道层。

10、可选的,所述势垒层为:algan势垒层。

11、可选的,所述钝化层为:sixny钝化层。

12、可选的,各所述鳍型单元中的沟道层均与所述第一台体中的沟道层和所述第二台体中的沟道层接触设置,各所述鳍型单元中的势垒层均与所述第一台体中的势垒层和所述第二台体中的势垒层接触设置;各所述鳍型单元中的p-gan帽层不与所述第一台体、第二台体、所述源极和所述漏极接触设置。

13、一种p-gan增强型鳍式hemt器件的制备方法,用于制备上述所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,所述制备方法包括:

14、获取外延片;所述外延片包括:由下向上依次设置的沟道层、势垒层和p-gan帽层;

15、按照定义的沟槽位置对外延片中的沟道层、势垒层和p-gan帽层进行刻蚀得到鳍式结构的第一刻蚀外延片;

16、采用剥离工艺根据定义的栅极位置在鳍式结构的第一刻蚀外延片上形成栅极得到栅极外延片;

17、采用自对准工艺用栅极为掩模对栅极外延片中的p-gan帽层进行刻蚀得到第二刻蚀外延片;

18、根据定义的源极区域和漏极区域在第二刻蚀外延片上生长源极和漏极得到p-gan增强型鳍式hemt器件。

19、可选的,采用剥离工艺根据定义的栅极位置在鳍式结构的第一刻蚀外延片上形成栅极得到栅极外延片,具体包括:

20、根据定义的台面隔离位置对鳍式结构的第一刻蚀外延片进行台面隔离得到台面隔离外延片;

21、在台面隔离外延片上沉积钝化层得到沉积外延片;

22、采用剥离工艺根据定义的栅极位置在沉积外延片的钝化层上形成栅极得到栅极外延片。

23、可选的,所述外延片还包括衬底,所述沟道层设置在所述衬底上。

24、根据本专利技术提供的具体实施例,本专利技术公开了以下技术效果:

25、本专利技术提供的p-gan增强型鳍式hemt器件中p-gan帽层的上表面、p-gan帽层的第一侧面和p-gan帽层的第二侧面完全被栅极覆盖,使得栅极可以与p-gan帽层完全对齐,增强栅极控制能力。

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【技术保护点】

1.一种p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,还包括:衬底,所述鳍型结构的外延片和所述栅极均设置在所述衬底的上表面。

3.根据权利要求2所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,还包括:钝化层,所述栅极与所述p-GaN帽层的上表面、所述p-GaN帽层的第一侧面、所述p-GaN帽层的第二侧面、各所述鳍型单元的第一侧面、各所述鳍型单元的第二侧面和所述衬底的上表面之间均设置所述钝化层。

4.根据权利要求1所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,所述沟道层为:GaN沟道层。

5.根据权利要求1所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,所述势垒层为:AlGaN势垒层。

6.根据权利要求3所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,所述钝化层为:SixNy钝化层。

7.根据权利要求1所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,其特征在于,各所述鳍型单元中的沟道层均与所述第一台体中的沟道层和所述第二台体中的沟道层接触设置,各所述鳍型单元中的势垒层均与所述第一台体中的势垒层和所述第二台体中的势垒层接触设置;各所述鳍型单元中的p-GaN帽层不与所述第一台体、第二台体、所述源极和所述漏极接触设置。

8.一种p-GaN增强型鳍式HEMT器件的制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件,所述制备方法包括:

9.根据权利要求8所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件的制备方法,其特征在于,采用剥离工艺根据定义的栅极位置在鳍式结构的第一刻蚀外延片上形成栅极得到栅极外延片,具体包括:

10.根据权利要求8所述的p-GaN增强型鳍式HEMT器件的制备方法,其特征在于,所述外延片还包括衬底,所述沟道层设置在所述衬底上。

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【技术特征摘要】

1.一种p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,还包括:衬底,所述鳍型结构的外延片和所述栅极均设置在所述衬底的上表面。

3.根据权利要求2所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,还包括:钝化层,所述栅极与所述p-gan帽层的上表面、所述p-gan帽层的第一侧面、所述p-gan帽层的第二侧面、各所述鳍型单元的第一侧面、各所述鳍型单元的第二侧面和所述衬底的上表面之间均设置所述钝化层。

4.根据权利要求1所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,所述沟道层为:gan沟道层。

5.根据权利要求1所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,所述势垒层为:algan势垒层。

6.根据权利要求3所述的p-gan增强型鳍式hemt器件,其特征在于,所述钝化层为:sixn...

【专利技术属性】
技术研发人员:任开琳杨翰林殷录桥张建华
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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