[发明专利]一种混合栅场效应管及制备方法、开关电路

权利要求书

1.一种混合栅场效应管，其特征在于，包括：沟道层、与所述沟道层层叠设置的源极、漏极和栅极结构；其中，所述源极、漏极和栅极结构同层设置；

所述栅极结构包括同层设置的第一结构层和第二结构层，所述第二结构层包裹所述第一结构层；其中，所述第一结构层为N型氮化镓层或本征氮化镓层；所述第二结构层为P型氮化镓层；

所述混合栅场效应管还包括栅极金属层，所述栅极金属层至少与所述第一结构层欧姆接触。

2.如权利要求1所述的混合栅场效应管，其特征在于，所述沟道层包括层叠的氮化镓层和铝镓氮势垒层；

所述源极、漏极和所述栅极结构设置在所述铝镓氮势垒层。

3.如权利要求2所述的混合栅场效应管，其特征在于，还包括衬底，以及设置在所述衬底上的缓冲层；

所述氮化镓层形成在所述缓冲层。

4.如权利要求3所述的混合栅场效应管，其特征在于，所述衬底的材料可为硅、蓝宝石、碳化硅或氮化镓体材料。

5.如权利要求2～4任一项所述的混合栅场效应管，其特征在于，还包括钝化层，所述钝化层与所述铝镓氮势垒层层叠设置；

所述源极、漏极和所述栅极结构穿过所述钝化层，并外露在所述钝化层外。

6.如权利要求1～5任一项所述的混合栅场效应管，其特征在于，所述第一结构层为圆柱形、方柱形、或者椭圆形柱。

7.如权利要求1～6任一项所述的混合栅场效应管，其特征在于，所述栅极金属层与所述第二结构层之间采用肖特基接触。

8.一种混合栅场效应管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在沟道层上形成第一结构层和第二结构层；其中，所述第一结构层和第二结构层同层设置，且所述第二结构层包裹所述第一结构层；所述第一结构层和所述第二结构层组成栅极结构；

在所述沟道层上形成源极和漏极。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在沟道层上形成第一结构层和第二结构层具体为：

在所述沟道层上形成刻蚀层；

在所述刻蚀层刻蚀环形孔；

在所述环形孔内形成第二结构层；

在所述刻蚀层刻蚀通孔，所述第二结构层的内侧壁为所述通孔的侧壁；

在所述通孔内形成第一结构层，且所述第二结构层包裹所述第一结构层；

刻蚀掉所述刻蚀层剩余部分。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在沟道层上形成第一结构层和第二结构层具体为：

在所述沟道层上形成刻蚀层；

在所述刻蚀层刻蚀通孔；

在通孔内形成第一结构层；

在所述刻蚀层刻蚀环形孔，所述第一结构层的外侧壁外露在所述环形孔；

在所述环形孔内形成第二结构层，且所述第二结构层包裹所述第一结构层；

刻蚀掉所述刻蚀层剩余部分。

11.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在沟道层上形成第一结构层和第二结构层具体为：

在所述沟道层上形成与所述第一结构层的材料相同的材料层；

刻蚀所述材料层形成所述第一结构层；

通过离子注入形成所述第二结构层，且所述第二结构层包裹所述第一结构层。

12.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在沟道层上形成第一结构层和第二结构层具体为：

在所述沟道层上形成与所述第二结构层的材料相同的材料层；

刻蚀所述材料层形成所述第二结构层；

通过离子注入形成所述第一结构层，且所述第二结构层包裹所述第一结构层。

13.如权利要求7～12任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：

在衬底上形成缓冲层；

在所述缓冲层形成所述沟道层。

14.一种开关电路，其特征在于，包括主板以及设置在所述主板的如权利要求1～7任一项所述的混合栅场效应管。