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基于In组分调控InGaN的增强型GaN功率器件制造技术

技术编号:41504500 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-30 14:45
本发明专利技术涉及一种基于In组分调控InGaN的增强型GaN功率器件,属于半导体器件技术领域,自下而上依次包括衬底、缓冲层、GaN沟道层和势垒层,所述势垒层两侧GaN沟道层上方分别设置有源电极和漏电极,所述势垒层上方在源电极和漏电极之间依次设置有钝化层、栅电极和钝化层,所述栅电极下方与势垒层之间设置有In组分阶梯式变化的p‑InGaN栅极结构层。本发明专利技术将In组分阶梯式变化的材料应用于栅极结构,提高了栅下能带,降低了栅下二维电子气(2DEG)浓度,提高了器件的阈值电压,增强了器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,属于半导体器件。


技术介绍

1、电力电子器件中,能效和功率密度是最为关键的两项指标。随着半导体技术的发展,传统的si基器件的性能提升已经十分接近si的物理极限,si基器件的能效和功率密度已难以再有显著突破。而由于具有高禁带宽度、高电子迁移率、高输出功率密度、低开关功率损耗等优点,gan材料以及gan器件受到了广泛的关注。其中algan/gan hemt器件在大功率和射频开关领域效果显著。

2、一个gan hemt器件,包括具有至少两个氮化物层的氮化物半导体。不同材料的氮化物接触会产生极化,可以在两层的交界处的异质结附近形成导电的二维电子气(2deg)区域,特别是在具有较窄带隙的层中。2deg存在于异质结之间,所以存在电流流动。为了实现常关器件,必须移除或耗尽2deg的一部分。常规的gan hemt器件是常开型的,在栅偏压为0v时器件是开启状态,必须给栅极施加负偏压才能关断。为了将hemt应用到大功率开关系统中,必须实现常关的增强型hemt器件,以降低关断状态下的电能损耗、简化驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于In组分调控InGaN的增强型GaN功率器件,其特征在于,自下而上依次包括衬底、缓冲层、GaN沟道层和势垒层,所述势垒层两侧GaN沟道层上方分别设置有源电极和漏电极,所述势垒层上方在源电极和漏电极之间依次设置有钝化层、栅电极和钝化层,所述栅电极下方与势垒层之间设置有In组分阶梯式变化的p-InGaN栅极结构层。

2.根据权利要求1所述的基于In组分调控InGaN的增强型GaN功率器件,其特征在于,所述p-InGaN栅极结构层由1~3个p-InGaN组合层自下而上堆叠构成;

3.根据权利要求1所述的基于In组分调控InGaN的增强型GaN功率器件,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,其特征在于,自下而上依次包括衬底、缓冲层、gan沟道层和势垒层,所述势垒层两侧gan沟道层上方分别设置有源电极和漏电极,所述势垒层上方在源电极和漏电极之间依次设置有钝化层、栅电极和钝化层,所述栅电极下方与势垒层之间设置有in组分阶梯式变化的p-ingan栅极结构层。

2.根据权利要求1所述的基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,其特征在于,所述p-ingan栅极结构层由1~3个p-ingan组合层自下而上堆叠构成;

3.根据权利要求1所述的基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,其特征在于,x取值为0.1~0.25。

4.根据权利要求3所述的基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,其特征在于,每一p-ingan层的厚度为2nm~3nm。

5.根据权利要求4所述的基于in组分调控ingan的增强型gan功率器件,其特征在于,所述p-ingan栅极结...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔鹏孙久继韩吉胜汉多科·林纳威赫徐现刚
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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