一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管及其制造方法技术

技术编号:41456148 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-28 20:43
本申请提供一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管及其制造方法,包括:衬底、超结结构、栅极结构、沟道结构、第一电极和第二电极。超结结构包括漂移层,漂移层为N型掺杂。栅极结构包括势垒层、栅极帽层、第一栅极和第二栅极。势垒层和漂移层接触用于形成二维电子气导电沟道,在正向导通时,二维电子气导电沟道能够降低正向导通电阻,提高正向导通电流,提高器件性能。栅极帽层为P型掺杂,当晶体管为关态时,利用栅极帽层耗尽二维电子气导电沟道的电子,实现高耐压性能。第二栅极位于栅极帽层远离衬底的一侧表面,这样第一栅极和第二栅极就能够分别进行晶体管的开关状态的控制,提高栅极可靠性,进而提高器件性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域,特别涉及一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管及其制造方法


技术介绍

1、随着半导体相关技术的发展,当前超宽带隙半导体材料以其优越的光学与电学性能,被应用在多种领域中。例如在地热能源生产和油气开采的领域中,利用超宽带隙半导体材料制造得到的半导体器件可以辅助实现更高的钻井速度和更低的故障率,又如在高温情况下利用超宽带隙半导体材料制造得到的半导体器件,能够工作在温度更高的的铝厂、钢厂以及燃煤和燃气电厂,从而提高工业过程的能源利用效率。

2、当前利用超宽带隙半导体材料可以制造基于超结的异质结场效应晶体管(highelectron mobility transistor,hemt),参考图1所示。但是当前的hemt,依旧存在正向导通电阻较大以及栅极可靠性较低等影响器件性能的因素,因此如何提高hemt的性能是一个亟待解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请的目的在于提供一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管及其制造方法,该双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管采用双栅控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,所述双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管包括:

2.根据权利要求1所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,所述衬底和所述漂移层的材料为氧化镓、氮化镓、砷化镓或氮化铝,所述势垒层的材料为铝镓氧、铝镓氮或铝镓砷。

3.根据权利要求2所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,当所述衬底和所述漂移层的材料为氧化镓、氮化镓或砷化镓时,所述势垒层的材料还为氮化铝。

4.根据权利要求1所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,还包括绝缘层,所述绝缘层设置于所述栅极结...

【技术特征摘要】

1.一种双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,所述双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管包括:

2.根据权利要求1所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,所述衬底和所述漂移层的材料为氧化镓、氮化镓、砷化镓或氮化铝,所述势垒层的材料为铝镓氧、铝镓氮或铝镓砷。

3.根据权利要求2所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,当所述衬底和所述漂移层的材料为氧化镓、氮化镓或砷化镓时,所述势垒层的材料还为氮化铝。

4.根据权利要求1所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,还包括绝缘层,所述绝缘层设置于所述栅极结构和所述沟道结构之间,所述第一栅极贯穿部分厚度的所述绝缘层,所述第一栅极利用所述绝缘层和所述沟道结构隔离,所述绝缘层还设置于所述栅极帽层以及所述第二栅极的侧壁。

5.根据权利要求1所述的双栅控制低导通电阻异质结场效应晶体管,其特征在于,所述沟道结构包括至少一个沟道叠层,所述沟道叠层包括第一层和第二层,所述第二层位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李明哲朱厉阳袁俊彭若诗徐少东郭飞王宽吴阳阳陈伟成志杰
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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