具有高击穿电压的Ga2O3场效应晶体管制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高击穿电压的Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;场效应晶体管，主要解决现有技术未能同时在横向上和在纵向上改善沟道层的电场集中效应，且改善电场分布相对有限，影响器件击穿电压的问题。其自下而上包括：衬底层、缓冲层、沟道层、源漏极层、栅介质层、栅极，场介质层、金属场板，栅极测试板。该沟道层同时在横向和纵向分布为多个不同类别的渐变掺杂浓度沟道，且沟道层内开有梯形凹槽作为栅极；该场介质层和金属场板至少设为各三层，且两者上下交替分布形成多层复合结构，以在各层阶梯型的栅场板拐角处引入多个新的电场峰值。本发明专利技术降低了栅极靠近漏极一侧的电场峰值，在纵向上改善了沟道表面的电场集中效应，提高了击穿电压，可用于功率电子器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子，特别涉及一种ga2o3场效应晶体管，可用于功率电子器件。

技术介绍

1、ga2o3是一种新型超宽半导体材料，ga2o3材料的优势在于它的极宽的禁带宽度，室温下禁带宽度大约为4.8-4.9ev，它可应用于功率器件。与si，sic，gan等其他的半导体材料相比，ga2o3材料禁带宽度更高，击穿场强更大，其理论击穿场强可达到8mv/cm。ga2o3材料的巴利加优值高达3444，远超过了si，sic，gan等材料，表明ga2o3材料在功率器件方面的潜力更大。此外，大规模高质量的ga2o3单晶可用熔融法制成，生产成本低。随着ga2o3的单晶生长技术的快速发展，以及高质量外延和可控n型掺杂技术的实现，ga2o3在功率电子器件领域具有广阔的应用前景。

2、目前的ga2o3器件的最大击穿电场虽然已经超越gan和sic的理论极限，但是距离ga2o3的理论极限还有很大的距离，ga2o3器件的耐压特性还有很大的提升空间。限制ga2o3器件耐压特性的主要原因就是高压时器件沟道层内的电场集中效应，该效应使得栅极靠近漏极一侧的沟道层表面这一区域局部形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高击穿电压的Ga2O3场效应晶体管，自下而上包括：衬底层(1)，缓冲层(2)，沟道层(3)，栅介质层(6)，场介质层(8)、金属场板(9)和栅极测试板(10)，沟道层的两侧为源极层(4)和漏极层(5)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述第一层沟道层(31)、第二层沟道层(32)，第三层沟道层(33)、第四层沟道层(34)，均为n型半导体，掺杂元素为Si或Sn；掺杂浓度是按照从第一层沟道层(31)最高的1*1019-5*1019cm-3到第四层沟道层(34)最小的1*1016-5*1016cm-3规律渐变减小，即第一层沟道层的掺杂浓...

【技术特征摘要】

1.一种具有高击穿电压的ga2o3场效应晶体管，自下而上包括：衬底层(1)，缓冲层(2)，沟道层(3)，栅介质层(6)，场介质层(8)、金属场板(9)和栅极测试板(10)，沟道层的两侧为源极层(4)和漏极层(5)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于：所述第一层沟道层(31)、第二层沟道层(32)，第三层沟道层(33)、第四层沟道层(34)，均为n型半导体，掺杂元素为si或sn；掺杂浓度是按照从第一层沟道层(31)最高的1*1019-5*1019cm-3到第四层沟道层(34)最小的1*1016-5*1016cm-3规律渐变减小，即第一层沟道层的掺杂浓度为1*1019-1*1020cm-3，第二层沟道层的掺杂浓度为1*1018-1*1019cm-3，第三层沟道层的掺杂浓度为1*1017-1*1018cm-3，第四层沟道层的掺杂浓度为1*1016-1*1017cm-3。每层的厚度为20nm-100nm。

3.根据权利要求1所述场效应晶体管，其特征在于：

4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯倩，赵晔，蔡云匆，王文涛，高虎虎，张进成，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：