[发明专利]凹槽绝缘栅型复合源场板的异质结场效应晶体管

权利要求书

1.一种凹槽绝缘栅型复合源场板的异质结场效应晶体管，包括衬底(1)、过渡层(2)、势垒层(3)、源极(4)、漏极(5)、绝缘介质层(7)、绝缘槽栅(8)、钝化层(9)、源场板(10)和保护层(12)，势垒层(3)上开有凹槽(6)，绝缘槽栅(8)位于凹槽(6)上部的绝缘介质层(7)上，源场板(10)位于钝化层(9)的上面，源极(4)与源场板(10)电气连接，其特征在于，源场板(10)与漏极之间的钝化层上淀积有n个浮空场板(11)，n≥1，每个浮空场板大小相同，相互独立，相邻两浮空场板之间的间距按照浮空场板排列自源场板到漏极方向的个数依次递增，这些浮空场板与源场板构成复合源场板结构，提高击穿电压。

2.根据权利要求1所述的复合源场板的异质结场效应晶体管，其特征在于凹槽(6)的深度D小于势垒层的厚度，绝缘槽栅(8)与凹槽(6)两端的间距分别为R1与R2，R1长度为0～1.5μm，R2长度为0～3μm，并且R1≤R2。

3.一种制作凹槽绝缘栅型复合源场板的异质结场效应晶体管的方法，包括如下过程：

在衬底(1)上外延III-V族化合物半导体材料的过渡层(2)作为器件的工作区；

在过渡层(2)上淀积III-V族化合物半导体材料的势垒层(3)；

在势垒层(3)上第一次制作掩膜，并在势垒层(3)上的两端淀积金属，再在N₂气氛中进行快速热退火，分别制作源极(4)和漏极(5)；

在势垒层(3)上第二次制作掩膜，利用该掩膜在源极和漏极之间的势垒层刻蚀出凹槽(6)；

在源极(4)和漏极(5)的上部，及源极与漏极之间的势垒层(3)上淀积绝缘介质层(7)；

在绝缘介质层(7)上制作掩膜，利用该掩膜在凹槽(6)上部的绝缘介质层上淀积金属，制作绝缘槽栅(8)，该绝缘槽栅与凹槽(6)两端的间距分别为R1与R2，R1长度为0～1.5μm，R2长度为0～3μm，并且R1≤R2；

淀积钝化层(9)，即用绝缘介质材料覆盖绝缘槽栅外围的区域；

在钝化层(9)上制作掩膜，利用该掩膜在源极与漏极之间的钝化层上淀积金属，同时制作厚度均为0.2～9μm的源场板(10)和n个浮空场板(11)，n≥1，每个浮空场板大小相同，相互独立，相邻两浮空场板之间的间距按照浮空场板排列自源场板到漏极方向的个数依次递增，将源场板(10)与源极(4)电气连接；

淀积保护层(12)，即用绝缘介质材料覆盖源场板(10)和各浮空场板(11)的外围区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在源极与漏极之间的钝化层上淀积金属制作厚度均为0.2～9μm的源场板及各浮空场板，采用两层或三层金属层的组合，且下层金属厚度要小于上层金属厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于三层金属组合采用Ti/Mo/Au或Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Au，其厚度均为0.04～0.5μm/0.07～1.5μm/0.09～7μm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于两层金属组合采用Ti/Au或Ni/Au或Pt/Au，其厚度均为0.05～1.6μm/0.15～7.4μm。