[发明专利]一种具有结型场板的氮化镓高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：其结构自下而上依次包括：衬底(210)、GaN缓冲层(201)、氮化镓沟道层(202)、铝镓氮势垒层(203)、以及分别设在铝镓氮势垒层(203)上方的源极(204)、钝化层(209)、栅极(205)、P型掺杂氮化镓半导体(207)、N型掺杂氮化镓半导体(208)和漏极(206)；所述源极(204)和所述漏极(206)均与铝镓氮势垒层(203)形成欧姆接触；所述栅极(205)与铝镓氮势垒层(203)形成肖特基接触；栅极(205)和漏极(206)之间的铝镓氮势垒层(203)表面生长有N型掺杂氮化镓半导体(208)，N型掺杂氮化镓半导体(208)上表面生长有P型掺杂氮化镓半导体(207)，所述P型掺杂氮化镓半导体(207)和N型掺杂氮化镓半导体(208)形成PN结型场板；源极(204)与漏极(206)之间的铝镓氮势垒层(203)表面生长有钝化层(209)。

2.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：N型掺杂氮化镓半导体(208)位于栅极和漏极之间的铝镓氮势垒层(203)上方，P型掺杂氮化镓半导体(207)位于栅极和漏极之间的N型掺杂氮化镓半导体(208)上方；N型掺杂氮化镓半导体(208)的长度不超过栅极和漏极之间的间距，P型掺杂氮化镓半导体(207)长度不超过N型掺杂氮化镓半导体(208)的长度；所述P型掺杂氮化镓半导体(207)与所述N型掺杂氮化镓半导体(208)的掺杂浓度之差的差值为10～10⁴cm^-3。

3.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：P型掺杂氮化镓半导体(207)和N型掺杂氮化镓半导体(208)组成的PN结型场板在栅极(205)和漏极(206)之间重复生长多个，多个PN结型场板的长度总和不超过栅极和漏极之间的间距。

4.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：P型掺杂氮化镓半导体(207)的形状为斜坡状，斜坡状一端的厚度大于另一端的厚度；P型掺杂氮化镓半导体(207)的长度不超过N型掺杂氮化镓半导体(208)的长度，且两者均不超过栅极和漏极之间的间距，在P型掺杂氮化镓半导体(207)上方生长有钝化层(209)。

5.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：P型掺杂氮化镓半导体(207)的中部设有凸起，所述凸起部分的厚度和长度小于N型掺杂氮化镓半导体(208)的厚度和长度，在P型掺杂氮化镓半导体(207)上方生长有钝化层(209)。

6.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：P型掺杂氮化镓半导体(207)在xoz平面上的宽度从栅极(205)到漏极(206)依次减小，N型掺杂氮化镓半导体(208)在xoz平面上的宽度不变。

7.根据权利要求1所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：P型掺杂氮化镓半导体(207)在xoz平面上的宽度从栅极(205)到漏极(206)依次增大，N型掺杂氮化镓半导体(208)在xoz平面上的宽度不变。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种具有结型场板的氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述N型掺杂氮化镓半导体(208)材料替换为Si、GaAs、SiC、AlN、AlGaN和InGaN中任意一种或几种的组合；所述P型掺杂氮化镓半导体(207)的材料替换为Si、GaAs、SiC、AlN、AlGaN和InGaN中任意一种或几种的组合；所述钝化层(209)的材料选自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(210)的材料选自蓝宝石、Si和SiC的任意一种。