一种具有混合沟道结构的GaN器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有混合沟道结构的GaN器件及其制备方法，属于半导体器件技术领域，包括衬底层、GaN下沟道层、GaN区、GaN缓冲层、AlGaN势垒层、漏极欧姆金属、源极欧姆金属、栅电极G1和栅电极G2，相比传统HEMT器件，添加一个由源极引出向漏极延伸的背势垒结构，并在器件的源极一侧延伸添加一个栅结构，形成一个由背势垒层以及GaN缓冲层组成的U型沟道体材料超结CAVET器件，利用到HEMT的部分实现器件的高击穿电压，同时节省器件平面上的特点，结合平面HEMT沟道实现对器件的电流能力以及动态特性的提升；通过结合GaN垂直超结器件和GaN基HEMT器件的优势，为650V至1200V电压等级的应用提供解决方案；该GaN器件可靠性和散热性好，交换速度更快，开关速度更快，开关损耗更小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，涉及一种具有混合沟道结构的gan器件及其制备方法。

技术介绍

1、电力电子技术已经历六十多年的发展，是目前在电能应用上的重要环节。。在消费电子、通信设备、汽车、工业设备、大型交通设施、飞行器、数据中心以及电力传输等领域中，电力电子器件——也即功率半导体器件是不可或缺的。从第一代晶闸管的出现到如今第三代半导体功率器件的迅猛发展，纵然不同时代对功率器件有着不同的需求，但是人类对更高效、更清洁能源的追求是不会改变的，正是这种追求推动着尤为关键的电力电子器件不断进步革新。

2、随着近年来半导体技术的深度发展，从晶闸管、vvmos、vdmos到sjmos和igbt，si材料的潜力已尽可能地被发掘出来，器件的性能也逼近了其所能达到的极限。客观上硅基半导体的发展速度已日趋放缓，然而各类应用对功率半导体器件在性能上的进一步需求却没有随之降低——硅基功率器件由于其材料限制已难以满足某些特殊情况下的高端需求了。加速发展基于第三代半导体材料的功率器件产业，从而进一步降低电能在生产、传输和使用中的损耗，也成为了全球节能战略的重要一环。

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【技术保护点】

1.一种具有混合沟道结构的GaN器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的GaN器件，其特征在于，所述栅电极G1(09)和栅电极G2(10)的刻蚀深度一致。

3.根据权利要求2所述的具有混合沟道结构的GaN器件，其特征在于，所述栅电极G1(09)和栅电极G2(10)的槽深为0.25～0.285μm。

4.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的GaN器件，其特征在于，所述衬底层(01)材料为硅基GaN外延衬底，且为重掺杂，P型GaN材料掺杂浓度为6E16cm-3。

5.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的GaN器件...

【技术特征摘要】

1.一种具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，所述栅电极g1(09)和栅电极g2(10)的刻蚀深度一致。

3.根据权利要求2所述的具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，所述栅电极g1(09)和栅电极g2(10)的槽深为0.25～0.285μm。

4.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，所述衬底层(01)材料为硅基gan外延衬底，且为重掺杂，p型gan材料掺杂浓度为6e16cm-3。

5.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，所述n型gan漂移区(03)厚度为1.5～2.5μm。

6.根据权利要求1所述的具有混合沟道结构的gan器件，其特征在于，所述p型gan嵌入区...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丙浩，
申请(专利权)人：北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：