阶梯型凹槽栅高电子迁移率晶体管制造技术

技术编号:5992242 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种阶梯型凹槽栅高电子迁移率晶体管,主要解决现有技术的击穿电压低和场板制作工艺复杂的问题。该器件自下而上包括:衬底(1)、成核层(2)、主沟道层(3)和主势垒层(4),主势垒层(4)顶端两侧为源极(5)和漏极(6),中间为栅极(7),主势垒层(4)上设有n个辅沟道层与辅势垒层组成的交替循环异质结构,n的取值为1~3;最顶层辅势垒层与主势垒层(4)之间设有凹槽(9),该凹槽靠近漏极一侧的凹槽壁呈阶梯型;栅极(7)位于凹槽(9)中,且栅极与凹槽之间设有介质层(8)。本发明专利技术提高了击穿电压、降低了源漏极欧姆接触电阻,且工艺简单,可用作高温高频高可靠大功率器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子
,涉及半导体器件。具体地说是一种阶梯型凹槽栅高 电子迁移率晶体管HEMT,可用作高温高频高可靠大功率器件。
技术介绍
功率半导体器件已广泛应用于开关电源、汽车电子、工业控制、无线电通讯等众多 功率领域。作为宽禁带半导体材料的典型代表,GaN基材料具有禁带宽度大、电子饱和漂移 速度高、击穿场强高和导热性能好等特点,可用于制作高温、高频及大功率电子器件。随着对GaN基HEMT的深入研究,人们发现在高电子迁移率晶体管工作时,其势垒 层耗尽区中的电场线分布不均勻,栅极靠近漏极一侧的边缘会收集大部分来自势垒层耗尽 区中的电场线,所以该处电场非常高。此处的高电场会使得栅极泄露电流增大,容易导致击 穿,使器件实际击穿电压偏小,从而导致这类器件高击穿电压和大功率的优势不能得到发 挥。目前,提高高电子迁移率晶体管的击穿电压的常用措施是采用场板结构,该结构 是通过改变靠近栅极边缘耗尽层边界的弯曲程度,增大耗尽区面积,改变耗尽层中电场线 分布,来提高击穿电压的一种器件结构。常用场板大致分为以下几种1.均勻场板。均勻场板常制作在钝化层上,场板下方钝化层厚度均勻,常见的有 栅极向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阶梯型凹槽栅高电子迁移率晶体管HEMT,自下而上包括:衬底(1)、成核层(2)、主沟道层(3)和主势垒层(4),主势垒层(4)顶端两侧为源极(5)和漏极(6),中间为栅极(7),其特征在于:主势垒层(4)上设有n个辅沟道层与辅势垒层组成的交替循环异质结构,n的取值为1~3;最顶层辅势垒层与主势垒层(4)之间设有凹槽(9),该凹槽靠近漏极一侧的凹槽壁呈阶梯型;栅极(7)位于凹槽(9)中,且栅极与凹槽之间设有介质层(8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张进成付小凡郝跃马晓华王冲陈珂奚鹏程解露李亮薛晓咏
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:87

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