【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件结构,尤其涉及一种氮化镓功率器件。
技术介绍
1、对于氮化镓功率器件,在关态下漏极加偏压时,栅极漏边缘会出现一个极高的电场峰值,这主要是由于栅极电场集中效应。当这个电场尖峰的强度足够大时,载流子得到足够大的能量,从而发生碰撞电离,泄漏电流急剧增加,引起器件击穿。
2、在非钳位感性负载开关(unclamped inductive switching,uis)中,系统感性元件使得氮化镓高电子迁移率晶体管在开关过程中时常发生电压过冲的情况,氮化镓高电子迁移率晶体管雪崩能力较弱,uis在应力条件下漏压过冲到较大值,在器件漏极附近产生高电场,导致漏极区域被烧毁。一般采用场板结构将峰值电场分散到场板的边缘,但是在场板边缘也会产生新的电场峰值。
3、因此,如何获得更为均匀的电场分布,提高器件的耐压,是需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种氮化镓功率器件,以解决现有技术中获得更为均匀的电场分布,提高器件的耐压的技术问题。
2、为实现上述目的,本申请实施例采取了如下技术方案。
3、第一方面,本申请实施例提供一种氮化镓功率器件,包括逐层设置的衬底、缓冲层、势垒层。
4、所述势垒层的远离所述衬底的一面间隔设置有p型层p型氮化镓层、源极金属和漏极金属,所述源极金属和所述漏极金属位于p型氮化镓层两侧,所述p型层p型氮化镓层的远离所述衬底的一面设置有栅极金属;
5、在所述势垒层的远离所述衬底的
6、在所述势垒层的远离所述衬底的一面,且在所述栅极金属和所述源极金属之间,设置有第二钝化层;
7、在所述钝化层和所述势垒层之间的部分区域,或在所述钝化层的远离所述势垒层的一面的部分区域,设置有高k介质层。
8、可选地,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述栅极金属接触。
9、可选地,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述漏极金属接触。
10、可选地,所述氮化镓功率器件还包括场板;
11、所述场板的一部分在所述栅极金属和所述漏极金属之间,且在所述钝化层的远离所述衬底的一侧;
12、所述高k介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且在所述场板的该部分和所述势垒层之间,且与所述漏极金属和所述栅极金属均不接触。
13、可选地,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且与所述栅极金属接触。
14、可选地,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且与所述漏极金属接触。
15、可选地,所述氮化镓功率器件还包括场板;
16、所述场板的一部分在所述栅极金属和所述漏极金属之间,且在所述钝化层的远离所述衬底的一侧;
17、所述高k介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且在所述场板的该部分和所述势垒层之间,且与所述漏极金属和所述栅极金属均不接触。
18、可选地,所述高k介质层在所述钝化层和所述势垒层之间,所述高k介质层包括第一高k介质层、第二高k介质层和第三高k介质层;所述氮化镓功率器件还包括场板;所述场板的一部分在所述栅极金属和所述漏极金属之间,且在所述钝化层的远离所述衬底的一侧;
19、所述第一高k介质层与所述栅极金属接触;
20、所述第二高k介质层与所述漏极金属接触;
21、所述第三高k介质层在所述场板的该部分和所述势垒层之间,且与所述漏极金属和所述栅极金属均不接触。
22、可选地,所述高k介质层在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,所述高k介质层包括第一高k介质层、第二高k介质层和第三高k介质层;所述氮化镓功率器件还包括场板;所述场板的一部分在所述栅极金属和所述漏极金属之间,且在所述钝化层的远离所述衬底的一侧;
23、所述第一高k介质层与所述栅极金属接触;
24、所述第二高k介质层与所述漏极金属接触;
25、所述第三高k介质层在所述场板的该部分和所述势垒层之间,且与所述漏极金属和所述栅极金属均不接触。
26、可选地,所述氮化镓功率器件还包括氧化层;所述氧化层位于在所述钝化层的远离所述衬底的一面。
27、相对于现有技术,本申请具有以下有益效果:
28、本申请实施例提供的氮化镓功率器件,在p型氮化镓层和漏极金属之间的钝化层的上方或下方的部分区域中,设置了高k介质层,能起到将电极边缘或场板边缘的电场峰值降低的作用,获得更为均匀的电场分布,提高器件的耐压。
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1.一种氮化镓功率器件,其特征在于,包括逐层设置的衬底、缓冲层、势垒层;
2.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高K介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述栅极金属接触。
3.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高K介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述漏极金属接触。
4.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述氮化镓功率器件还包括场板;
5.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高K介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且与所述栅极金属接触。
6.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高K介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且与所述漏极金属接触。
7.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述氮化镓功率器件还包括场板;
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K介质层在所述钝化层和所述势垒层之间,所述高K介质层包括第一高K介质层、第二高K介质层和第三
9.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高K介质层在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,所述高K介质层包括第一高K介质层、第二高K介质层和第三高K介质层;
10.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述氮化镓功率器件还包括氧化层;所述氧化层位于在所述钝化层的远离所述衬底的一面。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化镓功率器件,其特征在于,包括逐层设置的衬底、缓冲层、势垒层;
2.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述栅极金属接触。
3.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层和所述势垒层之间,且与所述漏极金属接触。
4.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述氮化镓功率器件还包括场板;
5.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高k介质层的位置为:在所述钝化层的远离所述势垒层的一面,且与所述栅极金属接触。
6.如权利要求1所述的氮化镓功率器件,其特征在于,所述高k介...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙伟锋,张龙,孙媛,刘斯扬,王成森,周榕榕,
申请(专利权)人:捷捷微电南通科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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