[发明专利]一种III-V族氮化物功率器件

权利要求书

1.一种III-V族氮化物功率器件，包括阳极、阴极和衬底，所述III-V族氮化物功率器件包括：

缓冲层，位于衬底上方；

半绝缘氮化镓层，位于所述缓冲层上方；

第一N型氮化镓层，具有第一N型掺杂浓度，位于所述半绝缘氮化镓层上方；

第二N型氮化镓层，位于所述第一N型氮化镓层上方，具有第二N型掺杂浓度，所述第二N型掺杂浓度小于第一N型掺杂浓度；以及

至少一层空间电荷层，位于所述第二N型氮化镓层内，所述至少一层空间电荷层包括类P型区和空间电荷窗口，其中所述类P型区中引入电负性离子，所述空间电荷窗口位于相邻的两个类P型区之间，所述空间电荷窗口具有第三N型掺杂浓度。

2.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，还包括P型氮化镓层，位于所述第二N型氮化镓层和所述阳极之间，所述至少一层空间电荷层位于所述P型氮化镓层正下方。

3.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述第二N型氮化镓层包括：第三N型氮化镓层和第四N型氮化镓层，所述第三N型氮化镓层和第四N型氮化镓层之间包括第一空间电荷层。

4.如权利要求3所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述第二N型氮化镓层还包括：第五N型氮化镓层，所述第四N型氮化镓层和第五N型氮化镓层之间包括第二空间电荷层，所述第二空间电荷层内的类P型区个数大于或等于2。

5.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，所述第三N型掺杂浓度等于所述第二N型掺杂浓度。

6.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述类P型区包括具有第一负离子浓度的第一区和具有第二负离子浓度的第二区，所述第一区被所述第二区包围，其中所述第一负离子浓度大于所述第二负离子浓度。

7.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中所述空间电荷窗口为所述III-V族氮化物功率器件提供电流通路，当器件正向导通时，正向电流由所述阳极经过所述空间电荷窗口流向所述阴极。

8.如权利要求1所述的III-V族氮化物功率器件，其中当在器件上施加反向电压时，所述空间电荷窗口的电阻率大于所述N型氮化镓漂移区的电阻率。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的III-V族氮化物功率器件的制作方法，包括：

在衬底上生长一层缓冲层；

在缓冲层上生长半绝缘氮化镓层；

在半绝缘氮化镓层上生长第一N型氮化镓层，所述第一N型氮化镓层具有第一N型掺杂浓度；

在第一N型氮化镓层上生长第二N型氮化镓层，所述第二N型氮化镓层具有第二N型掺杂浓度，所述第二N型掺杂浓度小于所述第一N型掺杂浓度；以及

通过离子注入形成至少一层空间电荷层，所述至少一层空间电荷层包括类P型区和空间电荷窗口，其中所述类P型区中引入电负性离子，所述空间电荷窗口位于相邻的两个类P型区之间，所述空间电荷窗口具有第三N型掺杂浓度。

10.如权利要求9所述的制作方法，还包括：在第二N型氮化镓层上生长P型氮化镓层，所述至少一层空间电荷层位于所述P型氮化镓层正下方。