一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管制造技术

本发明专利技术提供了一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管，从下至上依次主要由漏极，n+-GaN衬底，GaN沟道层，AlGaN势垒层，以及AlGaN势垒层上的源极和栅极组成，源极与漏极均为欧姆接触，栅极为肖特基接触，其还包括由p-GaN缓冲层和n-GaN缓冲层竖向排列形成的超结缓冲层，所述的超结缓冲层位于n+-GaN衬底与GaN沟道层之间。本发明专利技术中，由p-GaN缓冲层和n-GaN缓冲层形成的超结结构可以在器件击穿时完全耗尽，器件整个缓冲层都可以承受耐压，从而大幅提升器件击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管
本专利技术涉及半导体器件领域，具体是指一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管。技术背景氮化镓基异质结场效应晶体管(HeterojunctionFiele-EffectTransistor，HFET)不但具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高、导热性能好、抗辐射和良好的化学稳定性等优异特性，同时氮化镓(GaN)材料可以与铝镓氮(AlGaN)等材料形成具有高浓度和高迁移率的二维电子气异质结沟道，因此特别适用于高压、大功率和高温应用，是电力电子应用最具潜力的晶体管之一。现有的高耐压GaNHFET结构主要为横向器件，器件基本结构如图1所示。器件主要包括衬底，氮化镓(GaN)缓冲层，铝镓氮(AlGaN)势垒层以及铝镓氮(AlGaN)势垒层上形成的源极、漏极和栅极，其中源极和漏极与铝镓氮(AlGaN)势垒层形成欧姆接触，栅极与铝镓氮(AlGaN)势垒层形成肖特基接触。但是对于横向GaNHFET而言，在截止状态下，从源极注入的电子可以经过GaN缓冲层到达漏极，形成漏电通道，过大的缓冲层泄漏电流会导致器件提前击穿，无法充分发挥GaN材料的高耐压优势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管，从下至上依次主要由漏极(306)，n+?GaN衬底(305)，GaN沟道层(304)，AlGaN势垒层(303)，以及AlGaN势垒层(303)上的源极(301)和栅极(302)组成，源极(301)与漏极(306)均为欧姆接触，栅极(302)为肖特基接触，其特征在于：还包括位于n+?GaN衬底(305)与GaN沟道层(304)之间，并由p?GaN缓冲层(307)和n?GaN缓冲层(308)排列形成的超结缓冲层。

【技术特征摘要】
1.一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管，从下至上依次主要由漏极（306），n+-GaN衬底（305），GaN沟道层（304），AlGaN势垒层（303），以及AlGaN势垒层（303）上的源极（301）和栅极（302）组成，源极（301）与漏极（306）均为欧姆接触，栅极（302）为肖特基接触，其特征在于：还包括位于n+-GaN衬底（305）与GaN沟道层（304）之间，并由p-GaN缓冲层（307）和n-GaN缓冲层（308）排列形成的超结缓冲层；所述的超结缓冲层由n-GaN缓冲层（308）以及分别位于n-GaN缓冲层（308）两边的p-GaN缓冲层（307）组成；所述n-GaN缓冲层（308）掺杂浓度为1×1016cm-3，p-GaN缓冲层（307）掺杂浓度为1×1017cm-3；所述AlGaN势垒层（303）厚度为15nm，且GaN沟道层（304）厚度为10nm。2.根据权利要求1所述的一种超结垂直氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于：所述栅极（302）长度大于n-G...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江锋，赵子奇，尹成功，罗杰，黄思霓，严慧，罗谦，于奇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：