[发明专利]一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件

权利要求书

1.一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，包括GaN缓冲层（111）、AlGaN势垒层（110）、栅极电极（107）、栅下绝缘层（108）、源极电极（101）、源极电极延伸段（102）、源极场板（103）、MIS肖特基二极管延伸段（104）、 MIS肖特基二极管绝缘层（105）、p型GaN（106-1）、漏极电极（109）、钝化层（112）、AlN错层漏极内嵌场板（113）；所述GaN缓冲层（111）生长在Si或蓝宝石或SiC衬底上；所述AlGaN势垒层（110）生长在GaN缓冲层（111）上；所述源极电极（101）和漏极电极制备在AlGaN势垒层（110）表面，其中源极电极（101）位于最左侧，漏极电极位于最右侧；所述源极电极延伸段（102）以及源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）均与源极电极（101）相连；所述MIS肖特基二极管绝缘层（105）制备于源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）以及AlGaN势垒层（110）表面中间区域；所述源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）、MIS肖特基二极管绝缘层（105）和AlGaN势垒层（110）共同构成MIS型肖特基二极管；所述栅下绝缘层（108）和栅极电极（107）位于源极电极（101）和MIS肖特基二极管之间，其中栅下绝缘层（108）以凹槽形式位于AlGaN势垒层（110）内部和AlGaN势垒层（110）上方，栅极电极（107）位于栅下绝缘层（108）上方；所述p型GaN（106-1）紧邻MIS肖特基二极管绝缘层（105）且位于MIS肖特基二极管绝缘层（105）的右侧和AlGaN势垒层（110）表面；所述钝化层（112）制备于器件的上方表面的空白处；所述的错层漏极内嵌场板（113）位于GaN缓冲层（111）内部且靠漏极电极侧。

2.根据权利要求1所述的一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，所述错层漏极内嵌场板（113）根据漏极电场分布分成3部分错层形状，第一部分从MIS肖特基二极管绝缘层（105）区域下方延伸至p型GaN（106-1）区域下方附近，第二部分从p型GaN（106-1）区域下方附近延伸至漏极电极（109）区域下方左侧附近，第三部分位于漏极电极（109）区域下方及部分左侧区域。

3.根据权利要求1所述的一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，所述错层漏极内嵌场板（113）位于漏极侧，采用内嵌式安装，且其材质为AlN。

4.根据权利要求1所述的一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，所述源极场板（103）阵列包括多个平行且等长等宽的源场板，源场板在垂直于栅极电极（107）的方向设置，每个源场板一端与源极电极（101）连接，另一端跨过栅极电极（107）并与MIS肖特基二极管绝缘层（105）相连。

5.根据权利要求1所述的一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，所述p型GaN（106-1）区域单独更换为凹槽（106-2），且不影响整体性能。

6.根据权利要求1所述的一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，所述MIS肖特基二极管延伸段（104）和 MIS肖特基二极管绝缘层（105）采用的MIS肖特基二极管为集成化二极管。