[发明专利]一种氮化镓基高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，包括自下而上依次层叠设置的衬底(207)、氮化镓缓冲层(206)、氮化镓沟道层(205)、铝镓氮势垒层(204)以及分别设置在铝镓氮势垒层(204)上表面的源极(201)、漏极(202)和栅极(203)，所述源极(201)和所述漏极(202)均与所述铝镓氮势垒层(204)形成欧姆接触，所述栅极(203)与所述铝镓氮势垒层(204)形成肖特基接触；其特征在于：栅极(203)与漏极(202)之间的铝镓氮势垒层(204)上表面设置有N型半导体层，所述N型半导体层包括掺杂浓度不同的N-型半导体层(209)和N+型半导体层(210)；所述N-型半导体层(209)与所述栅极(203)形成肖特基接触，所述N+型半导体层(210)与所述漏极(202)形成欧姆接触，栅极(203)和漏极(202)及介于二者之间N型半导体层形成横向肖特基二极管；源极(201)与栅极(203)之间的铝镓氮势垒层(204)以及栅极(203)与漏极(202)之间的N型半导体层表面设置有钝化层(208)。

2.根据权利要求1所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述N型半导体层还包括：介于N-型半导体层和N+型半导体层之间的本征半导体层。

3.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述N型半导体层的厚度范围为20～500nm。

4.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述N-型半导体层(209)的掺杂浓度范围为1×10¹³cm^-3～5×10¹⁶cm^-3；N+型半导体层(210)的掺杂浓度范围为3×10¹⁷cm^-3～1×10²⁰cm^-3。

5.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述铝镓氮势垒层(204)的分子式为Al_xGa_yN，其中0≤x≤1，0≤y≤1，x+y＝1。

6.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述铝镓氮势垒层(204)的厚度范围为10nm～40nm。

7.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氮化镓沟道层(205)的材料为N型掺杂半导体材料，其厚度范围为10nm～20nm，其掺杂浓度范围为3×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁹cm^-3。

8.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氮化镓缓冲层(206)的厚度范围为1μm～4μm。

9.根据权利要求1或2所述的一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述N型半导体层的材料均为Si，GaAs，GaN，SiC，AlN，AlGaN和InGaN中任意一种或几种的组合；所述钝化层(208)的材料为SiO₂、HfO₂、Al₂O₃、Si₃N₄和La₂O₃中任意一种或几种形成的复合材料；所述衬底(207)的材料为蓝宝石、Si和SiC中任意一种。