[发明专利]一种低输入电容GaN基HEMT器件在审
申请号: | 202011143940.8 | 申请日: | 2020-10-23 |
公开(公告)号: | CN112086508A | 公开(公告)日: | 2020-12-15 |
发明(设计)人: | 陈万军;王方洲;许晓锐;孙瑞泽;信亚杰;夏云;刘超;张波 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | H01L29/40 | 分类号: | H01L29/40;H01L29/778 |
代理公司: | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人: | 孙一峰 |
地址: | 611731 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 输入 电容 gan hemt 器件 | ||
1.一种低输入电容GaN基HEMT器件,其特征在于,包括分裂源场板(1)、隔离层(2)、二氧化硅层(3)、源极(4)、漏极(5)、钝化层(6)、栅极(7)、P型帽层(8)、势垒层(9)、沟道层(10)、缓冲层(11)、成核层(12)和衬底层(13);其中,衬底层(13)、成核层(12)、缓冲层(11)、沟道层(10)和势垒层(9)为从下至上依次层叠设置;所述势垒层(9)和沟道层(10)构成的横向异质结结构位于缓冲层(11)之上,在异质结界面处存在二维电子气;所述P型帽层(8)位于势垒层(9)一侧的上表面,栅极(7)位于P型帽层(8)上表面;所述栅极(7)与P型帽层(8)形成欧姆接触或肖特基接触;所述钝化层(6)覆盖在势垒层(9)和栅极(7)的上表面,并包围P型帽层(8)和栅极(7)的侧面;所述隔离层(2)覆盖在钝化层(6)的上表面;所述源极(4)位于器件靠近P型帽层(7)的一端,并沿垂直方向依次贯穿隔离层(2)、钝化层(6)、势垒层(9)后延伸入沟道层(10)中,与二维电子气沟道形成欧姆接触;所述漏极(5)位于钝化层(6)远离P型帽层(7)的一端,并沿垂直方向依次贯穿钝化层(6)、势垒层(9)后延伸入沟道层(10)中,与二维电子气沟道形成欧姆接触,所述漏极(5)还沿钝化层(6)的上表面向源极(4)一侧延伸;所述分裂源场板(1)和二氧化硅层(3)并列位于钝化层(6)上表面,二氧化硅层(3)的两侧分别与分裂源场板(1)和漏极(5)接触;所述分裂源场板(1)的结构为,将器件的三维方向分别定义为垂直方向、横向方向和纵向方向,其中横向方向是指从源极到漏极的水平方向,则沿纵向方向,分裂源场板(1)具有多个分支,每个分支均沿横向方向延伸至源极(4),即分裂源场板(1)包括与二氧化硅层(3)并列的源场板结构以及多个由源场板结构沿横向方向延伸至源极(4)的分支结构,且分支结构将隔离层(2)分割为在纵向方向上不连续的多个部分。
2.根据权利要求1所述的一种低输入电容GaN基HEMT器件,其特征在于:所述分裂源场板(1)采用的材料为Ti、Al、Ni、Au、W、Pd、TiN和多晶硅中的一种或者几种形成的堆层结构或合金。
3.根据权利要求2所述的一种低输入电容GaN基HEMT器件,其特征在于:所述分裂源场板(1)与隔离层(2)的横向长度之和小于或等于分裂源场板(1)靠近漏极(5)的一端到源极(4)的横向长度。
4.根据权利要求3所述的一种低输入电容GaN基HEMT器件,其特征在于:所述隔离层(2)采用的材料为SiO2、Si3N4、Al2O3、ZrO2、TiO2和HfO2中的一种或者几种形成的堆层结构。
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