[发明专利]基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管

权利要求书

1.一种基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，包括：

漏极(5)；

自支撑Si掺杂GaN衬底(1)，位于所述漏极(5)上；

n型GaN层(2)，位于所述自支撑Si掺杂GaN衬底(1)上；

n型GaN渡越层(6)，位于所述n型GaN层(2)上；

n型GaN沟道层(7)，位于所述n型GaN渡越层(6)上，所述n型GaN沟道层(7)为垂直结构的方形岛状沟道层；所述n型GaN沟道层(7)的宽度为200～400nm；

第一介质层(11)，位于所述n型GaN渡越层(6)上，且覆盖在所述n型GaN沟道层(7)的四周；

栅极(10)，位于所述第一介质层(11)上且覆盖在所述第一介质层(11)的四周，所述栅极(10)为环形栅；

第一场板(13)，位于所述n型GaN渡越层(6)上，且覆盖在所述栅极(10)和所述第一介质层(11)的四周；

第二场板(14)，位于所述第一介质层(11 )上，且覆盖在所述n型GaN沟道层(7)的四周；

n型GaN接触层(4)，位于所述n型GaN沟道层(7)上；

源极(17)，位于所述n型GaN接触层(4)上。

2.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述n型GaN层(2)的厚度为100～300nm，掺杂元素为Si，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3～1×10¹⁹cm^-3。

3.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述n型GaN渡越层(6)的厚度为1～3μm，掺杂元素为Si，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁷cm^-3。

4.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述n型GaN沟道层(7)的厚度为5～7μm，掺杂元素为Si，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁷cm^-3。

5.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述第一介质层(11)的材料包括Al₂O₃，厚度为10～20nm。

6.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述栅极(10)为自对准栅结构。

7.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述第二场板(14)为自对准场板结构。

8.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，所述n型GaN接触层(4)的厚度为200～400nm，掺杂元素为Si，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3～1×10¹⁹cm^-3。

9.如权利要求1所述的基于自对准场板结构的氮化镓增强型垂直功率晶体管，其特征在于，还包括：

第二介质层(16)，位于所述n型GaN渡越层(6)、所述第一介质层(11)、所述栅极(10)、所述第一场板(13)和所述第二场板(14)上；

互连引线(18)，与所述第一场板(13)相接触。