一种隧穿欧姆接触P沟道GaN MOSFET器件结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隧穿欧姆接触P沟道GaN MOSFET器件结构及其制备方法，该结构从下往上依次包括衬底、成核层、缓冲层、P型沟道层、P型重掺杂层和N型重掺杂层。N型重掺杂层上设有多个竖直孔洞，竖直孔洞贯穿N型重掺杂层；漏电极和源电极之间设置有栅凹槽，栅凹槽内设置栅电极。P型重掺杂层和N型重掺杂层形成隧穿结，使漏电极与P型沟道层、源电极与P型沟道层之间形成欧姆接触。竖直孔洞增强了P型沟道层和P型重掺杂层中的掺杂杂质的激活，提高了P型沟道层和P型重掺杂层中的空穴浓度，从而降低了漏电极与P型沟道层、源电极与P型沟道层之间的欧姆接触，提高了P沟道MOSFET器件的导通电流和其他性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，特别涉及一种隧穿欧姆接触p沟道gan mosfet器件结构及其制备方法。

技术介绍

1、基于氮化镓材料的电力电子器件具有高功率密度输出高能量转换效率、超快开关的能力与低导通电阻等优点，被广泛应用在众多领域。而p沟道氮化镓mosfet器件与n沟道氮化镓mosfet器件相结合所实现的氮化镓互补性场效应晶体管反相器就是氮化镓的重要应用之一。

2、然而氮化镓互补性场效应晶体管反相器所需要的p沟道氮化镓mosfet器件在目前还存在大量亟待解决的问题，欧姆接触电阻就是其中之一。为了减小欧姆接触电阻，有人提出一种基于隧穿结的p沟道晶体管结构，该结构通过在p型沟道层上外延p型重掺杂层和n型重掺杂层，形成隧穿结。漏电极和源电极与隧穿结形成欧姆接触，改善了金属和半导体接触的特性，使器件能够获得更大的电流密度，提高了p型氮化镓沟道晶体管的电流稳定性。

3、但是在上述在结构的p沟道晶体管的制备过程中，n型重掺杂层会对p型沟道层和p型重掺杂层的mg激活退火步骤造成影响。也有人提出可以在进行mg激活退火步骤后，再外延n型重掺杂层，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧穿欧姆接触P沟道GaN MOSFET器件结构，其特征在于，包括自下而上依次布置的衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、P型沟道层(6)、P型重掺杂层(7)和N型重掺杂层(8)；

2.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触P沟道GaN MOSFET器件结构，其特征在于，所述成核层(2)、缓冲层(3)、P型沟道层(6)、P型重掺杂层(7)、N型重掺杂层(8)为三族氮化物材料，P型重掺杂层(7)的掺杂浓度远大于P型沟道层(6)的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触P沟道GaN MOSFET器件结构，其特征在于，所述衬底(1)的材料为Si、SiC、蓝宝石、金...

【技术特征摘要】

1.一种隧穿欧姆接触p沟道gan mosfet器件结构，其特征在于，包括自下而上依次布置的衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、p型沟道层(6)、p型重掺杂层(7)和n型重掺杂层(8)；

2.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触p沟道gan mosfet器件结构，其特征在于，所述成核层(2)、缓冲层(3)、p型沟道层(6)、p型重掺杂层(7)、n型重掺杂层(8)为三族氮化物材料，p型重掺杂层(7)的掺杂浓度远大于p型沟道层(6)的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触p沟道gan mosfet器件结构，其特征在于，所述衬底(1)的材料为si、sic、蓝宝石、金刚石中的任意一种或多种；所述成核层(2)的材料为aln，所述缓冲层(3)的材料为algan或gan，所述p型沟道层(6)的材料为gan、ingan中的一种或多种，掺杂杂质为mg、zn中的一种或多种，掺杂浓度为1.0×1017-1.0×1020cm-3；所述p型重掺杂层(7)的材料为gan、ingan中的一种或多种，掺杂杂质为mg、zn中的一种或多种，掺杂浓度为1.0×1019-1.0×1020cm-3；所述n型重掺杂层(8)的材料为gan、ingan中的一种或多种，掺杂杂质为si，掺杂浓度为1.0×1018-1.0×1020cm-3。

4.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触p沟道gan mosfet器件结构，其特征在于，所述成核层(2)的厚度为10-300nm；所述缓冲层(3)的厚度为0.1-5μm，所述p型沟道层(6)的厚度为5-30nm；所述p型重掺杂层(7)的厚度为10-100nm；所述n型重掺杂层(8)的厚度为5-100nm。

5.根据权利要求1所述隧穿欧姆接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志宏，李振元，王兆锋，刘亚雄，王仝，杜航海，侯松岩，邢伟川，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：