System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管制造技术_技高网
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一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管制造技术

技术编号:42679074 阅读:22 留言:0更新日期:2024-09-10 12:29
本申请提供一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,包括:第一导电类型衬底;漏极金属层;第一导电类型漂移层;第一导电类型第一导电层;所述第一导电类型第一导电层背离所述第一导电类型漂移层的一侧包括至少一个凸出部;第二导电类型第一半导体层;第二导电类型第二半导体层;栅极金属层;第一导电类型第二导电层;钝化层;以及源极金属层。本申请利用异质结界面电子积累效应,在已采用超结结构基础上,使器件导通电阻进一步降低,功率优值明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计领域,尤其涉及一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管


技术介绍

1、在氧化镓鳍型场效应晶体管(ga2o3 finfet)中引入异质p型材料形成超结结构的ga2o3 sj finfet得益于更高漂移区掺杂浓度,拥有更低的导通电阻。但由于ga2o3材料自身较低的电子迁移率,使得即使提高了漂移区的掺杂浓度,ga2o3 sj finfet的漂移区电阻仍然较大;另一方面,由于引入的异质p型材料的临界击穿场强普遍低于ga2o3材料,这使得器件的击穿电压实际受到限制,无法有效地利用ga2o3材料的高临界击穿场强。所以在功率优值上无法通过高击穿电压对导通电阻上的劣势进行补偿,使得ga2o3的低电子迁移率劣势更加突出。ga2o3 sj finfet即使相比gan sj finfet有更高的击穿电压,但由于导通电阻的劣势,使得器件功率优值并没有得到提高,没有能发挥出ga2o3材料的优越性能。因此,进一步降低器件的导通电阻对于垂直超结ga2o3器件来说具有重大意义。


技术实现思路

1、鉴于以上现有技术存在的问题,本专利技术提出一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,主要解决现有的氧化镓垂直超结场效应晶体管导通电阻仍然较高进而影响器件性能和应用的问题。

2、为了实现上述目的及其他目的,本专利技术采用的技术方案如下。

3、本申请提供一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,包括:第一导电类型衬底;漏极金属层,设置于所述第一导电类型衬底的一侧;第一导电类型漂移层,设置于所述第一导电类型衬底背离所述漏极金属层的一侧;第一导电类型第一导电层,设置于所述第一导电类型漂移层背离所述第一导电类型衬底一侧;所述第一导电类型第一导电层背离所述第一导电类型漂移层的一侧包括至少一个凸出部;第二导电类型第一半导体层,设置于所述第一导电类型漂移层两侧,并延伸至所述第一导电类型第一导电层的侧边;第二导电类型第二半导体层,设置于所述凸出部的两侧,并覆盖所述第二导电类型第一半导体层,其中,所述第二导电类型第一半导体层以及所述第二导电类型第二半导体层分别在与第一导电类型第一导电层以及所述第一导电类型漂移层的接触面形成异质结界面;栅极金属层,设置于所述第二导电类型第二半导体层上;第一导电类型第二导电层,设置于所述凸出部远离所述第一导电类型漂移层的一侧;钝化层,其覆盖所述第二导电类型第二半导体层和所述栅极金属层;源极金属层,其设置于所述所述第一导电类型第二导电层背离所述凸出部的一侧。

4、在本申请一实施例中,超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,还包括非故意掺杂半导体层,其设置于所述第一导电类型漂移层与所述第一导电类型衬底之间,或者,设置于所述第二导电类型第一半导体层与所述第一导电类型衬底之间。

5、在本申请一实施例中,所述第一导电类型衬底与所述漏极金属层欧姆接触,所述第一导电类型第二导电层与所述源极金属层欧姆接触,所述第一导电类型衬底和所述第一导电类型第二导电层的掺杂浓度均在1018cm-3到1019cm-3之间。

6、在本申请一实施例中,所述第一导电类型第一导电层的掺杂浓度在1015cm-3到1016cm-3之间。

7、在本申请一实施例中,所述非故意掺杂半导体层的掺杂浓度在1014cm-3到1015cm-3之间。

8、在本申请一实施例中,所述第一导电类型漂移层与所述第二导电类型第一半导体层具有相同的总宽度和掺杂浓度。

9、在本申请一实施例中,所述第二导电类型第二半导体层包括第一子层和第二子层,其中所述第一子层的掺杂浓度不低于所述第二导电类型第一半导体层,所述第二子层的掺杂浓度大于所述第一子层的掺杂浓度。

10、在本申请一实施例中,所述第一导电类型漂移层的掺杂浓度高于所述第一导电类型第一导电层。

11、在本申请一实施例中,所述第一导电类型衬底、所述非故意掺杂半导体层、所述第一导电类型漂移层、所述第一导电类型第一导电层以及所述第一导电类型第二导电层均采用β-ga2o3材料,且均为n型掺杂。

12、在本申请一实施例中,所述第二导电类型第一半导体层、所述第二导电类型第二半导体层均采用氧化镍,且均为p型掺杂。

13、如上所述,本专利技术提出的一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,具有以下有益效果。

14、本申请通过所述第二导电类型第一半导体层以及所述第二导电类型第二半导体层分别在与第一导电类型第一导电层以及所述第一导电类型漂移层的接触面形成异质结界面,在已有超结结构的基础上利用异质结界面的电子积累效应,除了在凸出部位置形成的鳍型沟道区域形成导电沟道外,还会在超结结构的漂移区内也产生表面导电沟道,可进一步降低器件的导通电阻,提升器件的性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,还包括非故意掺杂半导体层,其设置于所述第一导电类型漂移层与所述第一导电类型衬底之间,或者,设置于所述第二导电类型第一半导体层与所述第一导电类型衬底之间。

3.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型衬底与所述漏极金属层欧姆接触,所述第一导电类型第二导电层与所述源极金属层欧姆接触,所述第一导电类型衬底和所述第一导电类型第二导电层的掺杂浓度均在1018cm-3到1019cm-3之间。

4.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型第一导电层的掺杂浓度在1015cm-3到1016cm-3之间。

5.根据权利要求2所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述非故意掺杂半导体层的掺杂浓度在1014cm-3到1015cm-3之间。

6.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型漂移层与所述第二导电类型第一半导体层具有相同的总宽度和掺杂浓度。

7.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型第二半导体层包括第一子层和第二子层,其中所述第一子层的掺杂浓度不低于所述第二导电类型第一半导体层,所述第二子层的掺杂浓度大于所述第一子层的掺杂浓度。

8.根据权利要求6所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型漂移层的掺杂浓度高于所述第一导电类型第一导电层。

9.根据权利要求2或5所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型衬底、所述非故意掺杂半导体层、所述第一导电类型漂移层、所述第一导电类型第一导电层以及所述第一导电类型第二导电层均采用β-Ga2O3材料,且均为N型掺杂。

10.根据权利要求1-8任一所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型第一半导体层、所述第二导电类型第二半导体层均采用氧化镍,且均为P型掺杂。

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【技术特征摘要】

1.一种超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,还包括非故意掺杂半导体层,其设置于所述第一导电类型漂移层与所述第一导电类型衬底之间,或者,设置于所述第二导电类型第一半导体层与所述第一导电类型衬底之间。

3.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型衬底与所述漏极金属层欧姆接触,所述第一导电类型第二导电层与所述源极金属层欧姆接触,所述第一导电类型衬底和所述第一导电类型第二导电层的掺杂浓度均在1018cm-3到1019cm-3之间。

4.根据权利要求1所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型第一导电层的掺杂浓度在1015cm-3到1016cm-3之间。

5.根据权利要求2所述的超低导通电阻鳍型异质结场效应晶体管,其特征在于,所述非故意掺杂半导体层的掺杂浓度在1014cm-3到1015cm-3之间。

6.根据权利要求1所述的超低导通电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈文锁黄嘉伟文徐向涛张成方王航张力
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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