[实用新型]带有肖特基结型场板的高电子迁移率晶体管

说明书

本实用新型涉及一种带有肖特基结型场板的高电子迁移率晶体管，在衬底的上表面固定有缓冲层，在缓冲层的上表面固定有势垒层，在势垒层的上表面固定有源极金属、第一钝化层、P型栅极、肖特基结型场板、第二钝化层与漏极金属，第一钝化层的右端部分延伸到P型栅极的上方，肖特基结型场板的右端部分延伸到第二钝化层的上方；在延伸到P型栅极上方的第一钝化层上开设有连通孔，在连通孔内以及P型栅极上方的第一钝化层的上表面设有栅极金属，且栅极金属和肖特基结型场板采用同一种金属制作。本实用新型提出的肖特基结型场板可以更有效的感应电荷、屏蔽P型栅极7末端处的电场峰值，使得本实用新型提出的器件结构具有更高的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及功率半导体器件技术领域，本实用新型具体涉及一种适用于打印机、电动机、平板显示器等高电压、低电流领域的带有肖特基结型场板的高电子迁移率晶体管。

背景技术

基于氮化镓材料的高电子迁移率晶体管（HEMT）具有击穿电压高、电子迁移率高、开关速度快、工艺步骤简单等优点，在功率半导体器件领域具有广泛的应用前景。然而，HEMT器件在工作状态下会承受高强度的电场应力，使得器件长期工作过程中会产生界面损伤，使器件的性能下降，甚至损坏。因此，通过设计提高器件的可靠性是器件设计人员关注的一个重要问题。

现有研究表明，HEMT器件在工作时器件栅极末端存在较大的电场峰值，在器件工作状态下，栅极末端的强电场会导致该区域产生大量的界面态，导致器件性能下降，带来可靠性问题。目前，解决该问题的方法是增加栅极场板，屏蔽器件栅极末端的强电场。传统的带有栅极场板的HEMT器件结构，如图1所示，在衬底1的上表面固定有缓冲层2，在缓冲层2的上表面固定有势垒层3，在势垒层3的上表面固定有源极金属4、钝化层6、P型栅极7与漏极金属5，源极金属4的右端面与钝化层6的左端面相接，钝化层6覆盖P型栅极7，钝化层6的右端面与漏极金属5的左端面相接；在延伸到P型栅极7上方的钝化层6上开设有连通孔，在连通孔内以及钝化层6的上表面设有栅极金属8。然而，传统栅极场板的效果有限，器件栅极末端依然会存在较强的电场，使得传统器件依然存在较为严重的可靠性问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有高可靠性的带有肖特基结型场板的高电子迁移率晶体管。

按照本实用新型提供的技术方案，所述带有肖特基结型场板的高电子迁移率晶体管，包括衬底、缓冲层、势垒层、源极金属、漏极金属、第一钝化层、第二钝化层、P型栅极、栅极金属与肖特基结型场板；

在衬底的上表面固定有缓冲层，在缓冲层的上表面固定有势垒层，在势垒层的上表面固定有源极金属、第一钝化层、P型栅极、肖特基结型场板、第二钝化层与漏极金属，源极金属的右端面与第一钝化层的左端面相接，第一钝化层的右端部分延伸到P型栅极的上方，P型栅极的右端面与肖特基结型场板的左端面相接，肖特基结型场板的右端部分延伸到第二钝化层的上方，第二钝化层的右端面与漏极金属的左端面相接；

在延伸到P型栅极上方的第一钝化层上开设有连通孔，在连通孔内以及P型栅极上方的第一钝化层的上表面设有栅极金属，且栅极金属和肖特基结型场板采用同一种金属制作。

作为优选，所述源极金属的厚度大于第一钝化层的厚度。

作为优选，所述漏极金属的厚度大于第二钝化层的厚度。

作为优选，所述肖特基结型场板采用功函数在4.6eV~5.8eV之间的金属。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：