一种具有背势垒块的场效应晶体管制造技术

本发明专利技术公开了一种具有背势垒块的场效应晶体管，涉及半导体技术，针对现有技术中背势垒只适用于限定材料体系的问题而提出本方案。衬底通过离子注入的方式在栅极下方形成背势垒块，所述背势垒块用于耗尽半导体层在对应位置的沟道载流子。其优点在于，背势垒块存在于衬底中，不需要引入额外的外延结构和刻蚀步骤；仅在栅极下方的衬底区域具有P型掺杂形成局部区域的背势垒，能够在对沟道中的高浓度载流子起有效耗尽作用的同时保持接入区的高掺杂浓度，即在抑制短沟道效应的同时不增大源漏接入区的串联电阻，改善器件的直流和射频特性。此外，通过改变背势垒块的深度、宽度和掺杂浓度可以调节器件的阈值电压实现增强型器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体技术，尤其涉及一种具有背势垒块的场效应晶体管。

技术介绍

1、射频领域和功率领域是场效应晶体管的两个重要应用场景。在过去的十多年中，随着无线通信技术和电力电子技术的快速发展，对场效应晶体管的射频特性和功率特性都提出了更高的要求。

2、射频晶体管一般是指应用于射频领域的场效应晶体管，其特点在于其栅长通常需要缩小到纳米尺度以获得更优的频率特性。然而器件尺寸并不能无限的缩小，随着栅长的减小栅极对沟道中载流子的控制能力会减弱，即出现短沟道效应。为了抑制短沟道效应，目前常用的方法一种是进行沟道工程和栅工程，如使用环栅结构去提高栅控能力，另一种是引入背势垒去耗尽沟道中的部分或全部载流子，让器件可以更容易关断。

3、功率晶体管一般是指应用于电力电子领域的场效应晶体管，常用作开关器件，理想情况下希望其导通电阻无限小，关态耐压无限大。在实际的功率开关应用中，由于具有高效、易控和可靠的开关性能，增强型器件相比较耗尽型器件应用范围更广且是功率系统中的首选器件。为了实现增强型器件，目前常用的方法一种是进行沟道工程和栅工程，如使用槽栅结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有背势垒块的场效应晶体管，包括层叠设置的半导体层(12)和衬底(10)，所述半导体层(12)作为n型沟道；在半导体层(12)上表面分别设置源极(13)和漏极(14)，源极(13)和漏极(14)分别与半导体层(12)表面电性连接，在半导体层(12)上方设置栅极(15)，所述栅极(15)与半导体层(12)之间通过介质层(16)隔离；

2.根据权利要求1所述一种具有背势垒块的场效应晶体管，其特征在于，所述背势垒块(11)横向宽度与栅极(15)对齐。

3.根据权利要求1所述一种具有背势垒块的场效应晶体管，其特征在于，所述背势垒块(11)的宽度包含栅极(15)正下...

【技术特征摘要】

1.一种具有背势垒块的场效应晶体管，包括层叠设置的半导体层(12)和衬底(10)，所述半导体层(12)作为n型沟道；在半导体层(12)上表面分别设置源极(13)和漏极(14)，源极(13)和漏极(14)分别与半导体层(12)表面电性连接，在半导体层(12)上方设置栅极(15)，所述栅极(15)与半导体层(12)之间通过介质层(16)隔离；

2.根据权利要求1所述一种具有背势垒块的场效应晶体管，其特征在于，所述背势垒块(11)横向宽度与栅极(15)对齐。

3.根据权利要求1所述一种具有背势垒块的场效应晶体管，其特征在于，所述背势垒块(11)的宽度包含栅极(15)正下方区域，且向漏极(14)一侧扩宽。

4.根据权利要求1所述一种具有背势垒块的场效应晶体管，其特征在于，所述衬底(10)的电学特性为半绝缘；所述背势垒块(11)在衬底(10)位于栅极(15)下方的位置，通过p型离子注入得到。

5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢星，朱升恒，冯浩轩，曾德科，陈梓敏，裴艳丽，王钢，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：