[实用新型]一种氮化物功率器件

说明书

本实用新型公开了一种氮化物功率器件，包括沟道层、势垒层、源极金属、漏极金属和栅极金属，沟道层和势垒层构成异质结，源极金属、漏极金属和栅极金属设于势垒层之上；还包括若干p型氮化物结构，所述若干p型氮化物结构设于所述漏极金属和势垒层之间且分立间隔排布。本实用新型于漏极引入p型氮化物结构，且漏极金属与p型氮化物结构形成欧姆接触，通过正向偏置时空穴注入，降低沟道电阻，提高器件的峰值电流处理能力。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氮化物功率器件。

背景技术

基于宽禁带半导体氮化镓基材料(GaN、AlGaN、InGaN等)的自发极化与压电极化效应，在AlGaN/GaN异质结沟道内产生高密度与高迁移率的2DEG，使得GaN基HEMT器件其成为高效、高功率密度功率器件的解决方案，可提供更大的击穿电压和功率密度。许多应用都要求GaN器件在瞬变高电流状态(如启动、电源瞬间断电、雷击瞬态、短路故障等等)下保持正常运行/不受影响，因此GaN器件的峰值电流处理能力至关重要。而传统型HEMT器件处理峰值电流能力弱，应用中需要限制,例如在半桥中内置续流二极管功能对开关电流进行限制，或者外加保护装置，否则易导致器件的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种氮化物功率器件。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种氮化物功率器件，包括沟道层、势垒层、源极金属、漏极金属和栅极金属，沟道层和势垒层构成异质结，源极金属、漏极金属和栅极金属设于势垒层之上；还包括若干p型氮化物结构，所述若干p型氮化物结构设于所述漏极金属和势垒层之间且分立间隔排布。

可选的，所述若干p型氮化物结构为条形结构，沿栅长方向排布，且于栅宽方向的长度小于或等于所述漏极金属。

可选的，所述p型氮化物结构于栅宽方向的长度为500～2000μm。

可选的，所述若干p型氮化物结构为条形结构，沿栅宽方向排布，且于栅长方向的长度小于或等于所述漏极金属。

可选的，所述p型氮化物结构于栅长方向的长度为1-20μm，于栅宽方向的长度为0.5～100μm。

可选的，所述若干p型氮化物结构为块状结构，且等距离间隔排布。

可选的，所述若干p型氮化物结构的面积占所述漏极金属面积的0.2-0.8。

可选的，所述p型氮化物结构的厚度为50-100nm，所述漏极金属的厚度为200-300nm

可选的，还包括设于所述栅极金属和势垒层之间的p型氮化物层，所述p型氮化物层与所述p型氮化物结构同层设置。

可选的，所述沟道层的厚度为50-500nm，所述势垒层的厚度为1-100nm。

本实用新型的有益效果为：

1)于漏极引入p型氮化物结构，且漏极金属与p型氮化物结构形成欧姆接触，通过正向偏置时空穴注入，降低沟道电阻，提高器件的峰值电流处理能力，进而提高器件可靠性。

2)通过若干分立间隔排布的p型氮化物结构的设置，器件导通，尤其是过大电流的瞬间，不会产生局部的电流集中甚至电流过大导致器件失效，进一步提高器件可靠性。

附图说明

图1为实施例1的氮化物功率器件的正视结构示意图；

图2为图1中源极金属、漏极金属和栅极金属的俯视图，图中显示漏极金属和p型氮化物结构的位置关系；

图3为实施例1的工艺流程图；

图4为实施例2的氮化物功率器件的正视结构示意图；