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() 一种无沟道耦合效应的GaN多沟道结构及GaN HEMT器件制造技术_技高网

一种无沟道耦合效应的GaN多沟道结构及GaN HEMT器件制造技术

技术编号:41295764 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-13 14:45
本发明专利技术涉及半导体材料技术领域,具体涉及一种无沟道耦合效应的GaN多沟道结构。该结构从下至上包括多个依次交替的GaN沟道层、AlGaN势垒层,所述GaN沟道层与AlGaN势垒层形成GaN/AlGaN异质结,相邻两个所述GaN/AlGaN异质结之间为沟道隔离层。本发明专利技术通过在GaN/AlGaN异质结之间设置沟道隔离层,使得各沟道电子之间不再相互影响,多沟道电流可以与沟道数量对应呈倍数增长,从而消除了沟道与沟道之间的耦合效应,且不会引入杂质散射效应,2DEG的电子迁移率不会受到影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料,具体涉及一种无沟道耦合效应的gan多沟道结构及gan hemt器件。


技术介绍

1、现有的多沟道gan hemt结构,由于沟道与沟道之间存在耦合效应,导致各沟道的电子浓度降低,最终器件的输出电流虽有提升,但却不是倍增关系,因此,如何解决多沟道之间的耦合效应,具有重要意义。


技术实现思路

1、基于上述表述,本专利技术提供了一种无沟道耦合效应的gan多沟道结构,通过在gan/algan异质结之间设置沟道隔离层,从而消除了沟道与沟道之间的耦合效应。

2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:

3、一种无沟道耦合效应的gan多沟道结构,从下至上包括多个依次交替的gan沟道层、algan势垒层,所述gan沟道层与algan势垒层形成gan/algan异质结,相邻两个所述gan/algan异质结之间为沟道隔离层。

4、作为一种优选的实施方式,所述沟道隔离层的材料为无极化特性的介质。优选的,所述沟道隔离层的材料为空气、ga2o3、al2o3、in2o3。

5、作为一种优选的实施方式,该结构还包括衬底和缓冲层,所述多个依次交替的gan沟道层和algan势垒层制作在缓冲层上。

6、作为一种优选的实施方式,所述缓冲层与最底部的gan沟道层之间制作有沟道隔离层。

7、优选的,所述衬底的材料为gan、si、aln、sic、al2o3,所述缓冲层为掺杂c或fe元素的gan。

8、作为一种优选的实施方式,该结构还包括源极、栅极和漏极,所述源极和漏极分别制作在gan/algan异质结的两侧且与其电连接,所述栅极位于源极和漏极之间。

9、本专利技术还提供了上述gan多沟道结构的制备方法,其中,所述gan沟道层、algan势垒层通过外延生长的方式制作而成,所述沟道隔离层通过inaln牺牲层氧化或inaln牺牲层氧化并腐蚀或inaln牺牲层氧化、腐蚀并沉积介质制作得到。

10、本专利技术还提供了一种gan hemt器件,包括上述的gan多沟道结构。

11、与现有技术相比,本申请的技术方案主要优势在于:通过在gan/algan异质结之间设置沟道隔离层,使得各沟道电子之间不再相互影响,多沟道电流可以与沟道数量对应呈倍数增长,从而消除了沟道与沟道之间的耦合效应,且不会引入杂质散射效应,2deg的电子迁移率不会受到影响。

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【技术保护点】

1.一种无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,从下至上包括多个依次交替的GaN沟道层、AlGaN势垒层,所述GaN沟道层与AlGaN势垒层形成GaN/AlGaN异质结,相邻两个所述GaN/AlGaN异质结之间为沟道隔离层。

2.根据权利要求1所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,所述沟道隔离层的材料为无极化特性的介质。

3.根据权利要求1所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,所述沟道隔离层的材料为空气、Ga2O3、Al2O3、In2O3。

4.根据权利要求1~3任一项所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,还包括衬底和缓冲层,所述多个依次交替的GaN沟道层和AlGaN势垒层制作在缓冲层上。

5.根据权利要求4所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,所述缓冲层与最底部的GaN沟道层之间制作有沟道隔离层。

6.根据权利要求4所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,所述衬底的材料为GaN、Si、AlN、SiC、Al2O3,所述缓冲层为掺杂C或Fe元素的GaN。

7.根据权利要求1~3任一项所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构,其特征在于,还包括源极、栅极和漏极,所述源极和漏极分别制作在GaN/AlGaN异质结的两侧且与其电连接,所述栅极位于源极和漏极之间。

8.权利要求1~7任一项所述的无沟道耦合效应的GaN多沟道结构的制备方法,其特征在于,所述GaN沟道层、AlGaN势垒层通过外延生长的方式制作而成,所述沟道隔离层通过InAlN牺牲层氧化或InAlN牺牲层氧化并腐蚀或InAlN牺牲层氧化、腐蚀并沉积介质制作得到。

9.一种GaN HEMT器件,其特征在于,包括权利要求1~7任一项所述的GaN多沟道结构。

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【技术特征摘要】

1.一种无沟道耦合效应的gan多沟道结构,其特征在于,从下至上包括多个依次交替的gan沟道层、algan势垒层,所述gan沟道层与algan势垒层形成gan/algan异质结,相邻两个所述gan/algan异质结之间为沟道隔离层。

2.根据权利要求1所述的无沟道耦合效应的gan多沟道结构,其特征在于,所述沟道隔离层的材料为无极化特性的介质。

3.根据权利要求1所述的无沟道耦合效应的gan多沟道结构,其特征在于,所述沟道隔离层的材料为空气、ga2o3、al2o3、in2o3。

4.根据权利要求1~3任一项所述的无沟道耦合效应的gan多沟道结构,其特征在于,还包括衬底和缓冲层,所述多个依次交替的gan沟道层和algan势垒层制作在缓冲层上。

5.根据权利要求4所述的无沟道耦合效应的gan多沟道结构,其特征在于,所述缓冲层与最底部的gan沟道层...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴畅刘安王凯李程程周瑞刘捷龙黄镇何琦邢绍琨
申请(专利权)人:湖北九峰山实验室
类型:发明
国别省市:

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