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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体器件领域,特别涉及一种晶体管及其制作方法。
技术介绍
1、高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,hemt)是一种异质结场效应晶体管,广泛应用于各种电器之中。
2、相关技术提供了一种晶体管结构,该晶体管结构包括,在衬底上依次层叠的沟道层和势垒层,贯穿所述势垒层与所述沟道层连接的源极和漏极,位于势垒层布置在源极和漏极之间的栅极。
3、晶体管在工作时,需要承受极高的漏极电压,电荷会在器件的栅极边缘聚集,导致晶体管的击穿电压较低,影响晶体管性能。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种晶体管及其制作方法,可以避免电荷聚集,使得电场更均匀,提升晶体管的击穿电压,提高晶体管性能。所述技术方案如下:
2、一方面,提供了一种晶体管,所述晶体管包括:
3、衬底,依次层叠在所述衬底的沟道层和势垒层;
4、源极与漏极,所述源极贯穿所述势垒层与所述沟道层连接,所述漏极贯穿所述势垒层与所述沟道层连接;
5、非掺杂氮化镓层,位于所述势垒层,且间隔布置在所述源极与所述漏极之间;所述非掺杂氮化镓层具有与所述势垒层连通的第一凹槽;
6、p型氮化镓层,覆盖所述非掺杂氮化镓层和所述第一凹槽;
7、栅极,位于所述p型氮化镓层且覆盖所述第一凹槽处。
8、可选地,所述非掺杂氮化镓层的厚度为20~50nm。
9、可选地,所述p型氮化镓层的厚度
10、可选地,所述晶体管还包括:
11、栅极绝缘层,位于所述栅极和所述p型氮化镓层之间。
12、可选地,所述栅极绝缘层的厚度为10~50nm。
13、可选地,所述p型氮化镓层具有与所述非掺杂氮化镓层连通的第二凹槽;
14、所述栅极绝缘层覆盖所述第二凹槽,所述栅极还覆盖所述第二凹槽。
15、可选地,所述第二凹槽与所述第一凹槽的距离为0.5~5μm。
16、可选地,所述晶体管还包括:
17、钝化层,覆盖所述势垒层、所述源极、所述漏极、所述p型氮化镓层和所述栅极;所述钝化层具有分别露出所述源极、所述漏极和所述栅极的三个第三凹槽。
18、另一方面,提供了一种晶体管的制作方法,所述方法包括:
19、在衬底上依次形成沟道层和势垒层;
20、在所述势垒层上制作非掺杂氮化镓层,所述非掺杂氮化镓层具有与所述势垒层连通的第一凹槽;
21、在所述非掺杂氮化镓层上制作p型氮化镓层,所述p型氮化镓层覆盖所述第一凹槽;
22、在所述势垒层上制作源极与漏极,所述源极贯穿所述势垒层与所述沟道层连接,所述漏极贯穿所述势垒层与所述沟道层连接,所述非掺杂氮化镓层间隔布置在所述源极与所述漏极之间;
23、在所述p型氮化镓层上制作栅极,所述栅极覆盖所述第一凹槽。
24、可选地,所述方法还包括:
25、制作栅极绝缘层,位于所述栅极和所述p型氮化镓层之间。
26、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
27、在本公开实施例中,衬底上依次形成有沟道层、势垒层、非掺杂氮化镓层、p型氮化镓层,以沟道层为氮化镓层,势垒层为铝镓氮层为例,上述结构为p-gan/u-gan/algan/gan结构,由于自发极化和压电极化效应,algan/gan界面处产生二维电子气(2deg);在p-gan/u-gan/algan中,p-gan有更高的能带,在非第一凹槽的区域,p-gan/u-gan/algan结构能够提升能带,产生二维空穴气(2dhg),形成极化超结。极化超结可以使整个器件承受均匀的电场,避免电荷聚集,消除电场峰值,大幅度提升器件耐压和可靠性,提升晶体管的击穿电压,提高晶体管性能。
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1.一种晶体管,其特征在于,所述晶体管包括:
2.根据权利要求1所述的晶体管,其特征在于,所述非掺杂氮化镓层(106)的厚度为20~50nm。
3.根据权利要求2所述的晶体管,其特征在于,所述P型氮化镓层(107)的厚度为20~150nm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的晶体管,其特征在于,所述晶体管还包括:
5.根据权利要求4所述的晶体管,其特征在于,所述栅极绝缘层(109)的厚度为10~50nm。
6.根据权利要求4所述的晶体管,其特征在于,所述P型氮化镓层(107)具有与所述非掺杂氮化镓层(106)连通的第二凹槽(170);
7.根据权利要求6所述的晶体管,其特征在于,所述第二凹槽(170)与所述第一凹槽(160)的距离为0.5~5μm。
8.根据权利要求1至3任一项所述的晶体管,其特征在于,所述晶体管还包括:
9.一种晶体管的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
【技术特征摘要】
1.一种晶体管,其特征在于,所述晶体管包括:
2.根据权利要求1所述的晶体管,其特征在于,所述非掺杂氮化镓层(106)的厚度为20~50nm。
3.根据权利要求2所述的晶体管,其特征在于,所述p型氮化镓层(107)的厚度为20~150nm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的晶体管,其特征在于,所述晶体管还包括:
5.根据权利要求4所述的晶体管,其特征在于,所述栅极绝缘层(109)的厚度为10~50nm。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:田文,胥鹏程,
申请(专利权)人:华灿光电浙江有限公司,
类型:发明
国别省市:
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