一种改善电场特性的增强型氮化镓器件结构及其制备方法技术

技术编号:42371567 阅读:40 留言:0更新日期:2024-08-16 14:54
本发明专利技术涉及一种改善电场特性的增强型氮化镓器件结构及其制备方法,氮化镓器件结构包括:缓冲层、势垒层、P型GaN层、N型AlGaN层、源极、漏极和栅极,其中,缓冲层和势垒层层叠,且缓冲层和势垒层之间形成二维电子气沟道;P型GaN层和N型AlGaN层均位于二维电子气沟道靠近势垒层的一侧,P型GaN层的侧面与N型AlGaN层的侧面相接触;源极和漏极分布在二维电子气沟道靠近势垒层的一侧;栅极覆盖P型GaN层和N型AlGaN层,与势垒层相接触,且位于源极和漏极之间。本发明专利技术的器件实现了高跨导、高输出电流、高功率密度、高阈值电压等优良电学特性,并且具有较好的耐高温特性,在极端环境下也具备较好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件,具体涉及一种改善电场特性的增强型氮化镓器件结构及其制备方法


技术介绍

1、作为电力电子技术的基础与核心,功率电子器件在移动通信、卫星定位、电子雷达、国防军工等方面扮演着重要的角色,高性能、高功率、高可靠性的电子器件是科学家不断研究与追求的方向。与第一代si基半导体材料和第二代gaas基、inp基半导体材料相比,氮化镓材料具有禁带宽度宽、电子饱和速度高、导通电阻低、耐高温高压和抗辐射性能好等突出特点,已经逐渐成为高频、高温、高效率、抗辐射等领域的热门研究对象,在射频通信、雷达、卫星、汽车电子等领域有着良好的应用前景。

2、氮化镓基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,hemt)器件由于具有algan/gan异质结结构,不需要掺杂就能在异质结界面形成二维电子气,导致氮化镓器件在栅压为零偏置时就具有导电沟道,属于耗尽型器件。但是耗尽型器件应用在电路中会产生更多的功率损耗和严重的安全问题,因此在高频、高温、高功率等恶劣环境中需要将器件设计为增强型。

3、目前通常使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,包括:缓冲层(1)、势垒层(2)、P型GaN层(3)、N型AlGaN层(4)、源极(5)、漏极(6)和栅极(7),其中,

2.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,所述P型GaN层(3)和所述N型AlGaN层(4)均位于所述势垒层(2)的表面。

3.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,P型GaN层(3)和所述N型AlGaN层(4)均嵌入所述势垒层(2)中。

4.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,所述P型...

【技术特征摘要】

1.一种改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,包括:缓冲层(1)、势垒层(2)、p型gan层(3)、n型algan层(4)、源极(5)、漏极(6)和栅极(7),其中,

2.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,所述p型gan层(3)和所述n型algan层(4)均位于所述势垒层(2)的表面。

3.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,p型gan层(3)和所述n型algan层(4)均嵌入所述势垒层(2)中。

4.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,所述p型gan层(3)的掺杂元素包括mg,掺杂浓度为5×1017cm-3-1×1019cm-3,厚度为0.02-0.06μm。

5.根据权利要求1所述的改善电场特性的增强型氮化镓器件结构,其特征在于,所述n型algan层(4)的掺杂元素包括si,掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹艳荣张新祥陈川王志恒苏硕张微微吴林珊吕玲许晟瑞郑雪峰马晓华郝跃
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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