一种极化掺杂的垂直型超宽禁带功率器件及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种极化掺杂的垂直型超宽禁带功率器件及制备方法，AlGaN功率器件包括n<supgt;‑</supgt;‑AlGaN层，所述n<supgt;‑</supgt;‑AlGaN层中Al组分渐变。高Al组分AlGaN具有禁带宽、击穿电场大的优点，使得AlGaN功率器件具有很高的反向击穿电压。Al组分渐变的AlGaN内存在极化场诱导的三维空穴(电子)气，有助于实现高空穴浓度与高载流子迁移率。Al组分渐变的AlGaN减小了AlGaN层与AlN、GaN界面处的晶格失配，减少位错等缺陷，从而提升器件的反向漏电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种极化掺杂的垂直型超宽禁带功率器件及制备方法，属于微电子。

技术介绍

1、功率晶体管是电力电子系统的核心，在高压电源转换器、高压快速充电系统和电力驱动等领域都展现出巨大的应用潜力。传统的硅(si)基功率晶体管受限于材料自身的物理特性，例如较低的临界电场和较窄的带隙，因而难以满足高压和高功率应用的需求。采用以氮化镓(gan)、碳化硅(sic)为代表的宽禁带半导体材料制作的功率器件可以突破传统si基功率器件发展的瓶颈。

2、以氧化镓(ga2o3)、金刚石以及氮化铝(aln)为代表的超宽禁带半导体的禁带宽度更大，远大于sic(3.3ev)和gan(3.4ev)等宽禁带半导体。更宽的带隙使其具有更高的临界击穿场强以及更强的耐高温和抗辐射能力，在电力电子领域显示出诱人的潜力。ga2o3和aln中镁掺杂剂的受主激活能较大，分别约为1ev和0.63ev，难以形成有效电离，直接导致材料的有效空穴浓度下降。另外，虽然p型金刚石已经成功合成，但无论是通过单掺杂还是共掺杂技术，n型金刚石都尚未稳定形成。因此，ga2o3和aln材料的p型掺杂，以及金刚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有Al组分渐变AlGaN的垂直型高Al组分AlGaN功率器件，其特征在于，包括n--AlGaN层，所述n--AlGaN层中Al组分渐变。

2.根据权利要求1所述的一种具有Al组分渐变AlGaN的垂直型高Al组分AlGaN功率器件，其特征在于，AlGaN功率器件还包括p-AlGaN层，所述p-AlGaN层中Al组分渐变。

3.根据权利要求2所述的一种具有Al组分渐变AlGaN的垂直型高Al组分AlGaN功率器件，其特征在于，所述p-AlGaN层中Al组分或所述n--AlGaN层中Al组分呈线性渐变或者台阶渐变。

4.根据权利要求1所述的一种具有...

【技术特征摘要】

1.一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分algan功率器件，其特征在于，包括n--algan层，所述n--algan层中al组分渐变。

2.根据权利要求1所述的一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分algan功率器件，其特征在于，algan功率器件还包括p-algan层，所述p-algan层中al组分渐变。

3.根据权利要求2所述的一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分algan功率器件，其特征在于，所述p-algan层中al组分或所述n--algan层中al组分呈线性渐变或者台阶渐变。

4.根据权利要求1所述的一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分algan功率器件，其特征在于，所述algan功率器件为algan pn结二极管，包括由下自上依次生长的衬底、缓冲层、n+-algan层、所述n--algan层、所述p-algan层、阳极，以及设置在n+-algan层上的阴极；

5.根据权利要求1所述的一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分algan功率器件，其特征在于，所述algan功率器件为algan肖特基二极管，包括由下自上依次生长的衬底、缓冲层、n+-algan层、所述n--algan层、阳极，以及设置在n+-algan层上的阴极；

6.根据权利要求1所述的一种具有al组分渐变algan的垂直型高al组分alg...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，张淑慧，陈航，杨天鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：