[发明专利]氧化镓场效应晶体管

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种氧化镓场效应晶体管。

背景技术

氧化镓(Ga₂O₃)是金属镓(Ga)的氧化物。Ga₂O₃的禁带宽度为4.8eV，高于第一代半导体硅，也高于第三代宽禁带半导体GaN和SiC。Ga₂O₃的击穿电场为8MV/cm，高于硅的0.3MV/cm，也高于GaN的3.3MV/cm和SiC的2.5MV/cm，这意味着相同的器件尺寸下，Ga₂O₃的耐击穿电压理论上是硅的26.6倍，是GaN的2.4倍，是SiC的3.2倍。在功率器件应用领域，Ga₂O₃场效应晶体管(FET)还具有化学性质稳定、高耐压、低损耗、低漏电、耐高温、抗辐照、可靠性高以及低成本等优势。

但是，Ga₂O₃FET电流密度低，常用的提高电流密度的方法是提高沟道层厚度，但是这种方法会导致栅控特性变差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种氧化镓场效应晶体管，以解决现有技术中提高氧化镓场效应晶体管电流密度导致栅控特性变差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种氧化镓场效应晶体管方法，包括：衬底、氧化镓沟道层、源极、漏极和栅极，所述衬底上表面为所述氧化镓沟道层，所述氧化镓沟道层的两侧分别为所述源极和所述漏极，所述氧化镓沟道层的中部为所述栅极；所述栅极全包围所述氧化镓沟道层。

可选的，所述栅极与所述氧化镓沟道层形成肖特基接触。

可选的，所述栅极与所述氧化镓沟道层之间具有介质层，所述介质层全包围所述氧化镓沟道层。

进一步的，所述介质层的厚度小于或等于100纳米。

进一步的，所述介质层为SiO₂层、AlN层、SiN层、Al₂O₃层、绝缘高阻Ga₂O₃层或其中两种或两种以上的组合。

可选的，所述氧化镓沟道层的厚度大于或等于10纳米且小于或等于2000纳米。

可选的，所述氧化镓沟道层为n型掺杂。

进一步的，所述氧化镓沟道层的掺杂浓度大于1×10¹⁶cm^-3。

可选的，所述源极与所述氧化镓沟道层形成欧姆接触。

可选的，所述漏极与所述氧化镓沟道层形成欧姆接触。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的氧化镓场效应晶体管，在通过提高氧化镓沟道层的厚度以提高电流密度时，通过将栅极设计为全包围所述氧化镓沟道层，不会导致栅控变差，能够获得良好的栅控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的氧化镓场效应晶体管的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的栅极结构示意图；

图3是本发明实施例提供的栅极结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的氧化镓场效应晶体管的结构示意图。氧化镓场效应晶体管包括：衬底101、氧化镓沟道层102、源极103、漏极104和栅极105。所述衬底101上表面为所述氧化镓沟道层102，所述氧化镓沟道层102的两侧分别为所述源极103和所述漏极104，所述氧化镓沟道层102的中部为所述栅极105。所述栅极105全包围所述氧化镓沟道层102。