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一种P-GaN栅及其制作方法技术

技术编号:45570536 阅读:13 留言:0更新日期:2025-06-17 18:36
本发明专利技术涉及HEMT技术领域,公开了一种P‑GaN栅及其制作方法,P‑GaN栅包括GaN沟道层,GaN沟道层的上表面设有AlGaN势垒层,AlGaN势垒层的上表面的栅极预设区域设有P‑GaN层,P‑GaN层的上表面设有盖帽层,且盖帽层上设有凹槽,凹槽从盖帽层的上表面向下延伸至P‑GaN层的上表面,盖帽层的上表面和凹槽中设有TiN层;对于本发明专利技术的P‑GaN,其在制作完成后,P‑GaN层和AlGaN势垒层的表面质量高,性能好,器件的可靠性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及hemt,具体涉及一种p-gan栅及其制作方法。


技术介绍

1、随着半导体材料的发展,半导体材料至今已经从以硅为代表的第一代半导体材料,到以砷化镓、磷化铟为代表的第二代半导体材料,再到如今以氮化镓(gan)、碳化硅(sic)为代表的第三代宽禁带半导体材料,其中hemt(高电子迁移率晶体管)就是应用氮化镓材料的典型器件。

2、现有常规的hemt均为耗尽型,其在实际使用时需要给栅极施加一个负的栅极电压才能使器件关断,而这导致芯片设计时增加了设计成本,因此如何实现增强型gan hemt一直是该领域研究的难点。

3、目前研究人员通过凹槽栅技术、p-gan栅技术、氟离子注入技术、cascode结构等一系列方法来实现增强型的hemt器件。

4、然而凹槽栅技术在实际实施时需要对刻蚀深度控制较为精准,而且刻蚀深度极大的降低了沟道处的电子迁移率,从而造成器件性能退化;氟离子注入技术也存在较大的不稳定性;另外cascode结构会增大电路的复杂性,且需要硅基器件辅助,限制了器件的应用环境。相对于以上三种技术,p-gan栅技术较为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种P-GaN栅,其特征在于,包括GaN沟道层,所述GaN沟道层的上表面设有AlGaN势垒层,所述AlGaN势垒层的上表面的栅极预设区域设有P-GaN层,所述P-GaN层的上表面设有盖帽层,且所述盖帽层上设有凹槽,所述凹槽从所述盖帽层的上表面向下延伸至所述P-GaN层的上表面,所述盖帽层的上表面和所述凹槽中设有TiN层。

2.根据权利要求1所述的一种P-GaN栅,其特征在于,所述盖帽层的材质为Si3N4,且所述盖帽层的厚度在3nm~500nm之间。

3. 根据权利要求1所述的一种P-GaN栅,其特征在于,所述TiN层的厚度在10 nm~200nm之间。

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【技术特征摘要】

1.一种p-gan栅,其特征在于,包括gan沟道层,所述gan沟道层的上表面设有algan势垒层,所述algan势垒层的上表面的栅极预设区域设有p-gan层,所述p-gan层的上表面设有盖帽层,且所述盖帽层上设有凹槽,所述凹槽从所述盖帽层的上表面向下延伸至所述p-gan层的上表面,所述盖帽层的上表面和所述凹槽中设有tin层。

2.根据权利要求1所述的一种p-gan栅,其特征在于,所述盖帽层的材质为si3n4,且所述盖帽层的厚度在3nm~500nm之间。

3. 根据权利要求1所述的一种p-gan栅,其特征在于,所述tin层的厚度在10 nm~200nm之间。

4.一种p-gan栅的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种p-gan栅的制作方法,其特征在于,步骤s1中生长的盖帽层的材质为si3n4;其中盖帽层的生长厚度在3nm~500nm之间,生长温度600℃~1100℃之间,生长压力在40torr~500torr之间;在实际生长时,在n2和/或h2的气氛中,将sih4和nh3反应生成si3n4。

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【专利技术属性】
技术研发人员:梁琥
申请(专利权)人:梁琥
类型:发明
国别省市:

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