[发明专利]一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件

权利要求书

1.一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠设置的衬底层(1)、GaN缓冲层(2)、沟道层(3)、势垒层(4)、顶部GaN层(5)以及钝化层(6)；沿器件横向方向，器件表面从一侧到另一侧依次具有源极结构、栅极结构、在钝化层中的氟离子注入终端(10)以及漏级结构，源极结构和漏极结构分别位于器件上表面的两端；

所述源极结构沿器件垂直方向贯穿钝化层(6)和顶部GaN层(5)延伸至势垒层(4)中，源极结构由第一导电材料(7)构成；所述第一导电材料(7)上表面引出源极；所述源极结构为欧姆接触；

所述漏极结构沿器件垂直方向贯穿钝化层(6)和顶部GaN层(5)延伸至势垒层(4)中，漏极结构由第二导电材料(9)构成；所述第二导电材料(9)上表面引出源极；所述漏极结构为欧姆接触；

所述栅极结构沿器件垂直方向贯穿钝化层(6)后与顶部GaN层(5)上表面接触，栅极结构由第三导电材料(8)构成；所述第三导电材料(8)上表面引出栅极；所述栅极结构为肖特基接触；

所述栅极结构和源极结构、栅极结构和漏极结构之间的顶部GaN层(5)上表面为钝化层(6)；

所述氟离子注入终端(10)嵌入设置在栅极结构与漏极结构之间的钝化层(6)中，且氟离子注入终端(10)底部不与顶部GaN层(5)接触；沿器件纵向方向，氟离子注入终端(10)分为多个形状相同但是不连续的区域，每个区域中，沿栅极结构到漏极结构的方向，氟离子注入区域的面积逐渐递减；

所述器件纵向方向为同时与器件横向方向和器件垂直方向均垂直的第三维度方向。

2.根据权利要求1所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，沿器件纵向方向，所述氟离子注入终端(10)分为多个形状相同但是不连续的梯形区域。

3.根据权利要求1所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，沿器件纵向方向，所述氟离子注入终端(10)分为多个形状相同但是不连续的区域，沿器件横向方向，每个区域又包括多个平行且间断分布的长方形氟离子注入条，且沿栅极结构到漏极结构的方向，长方形氟离子注入条的面积依次递减。

4.根据权利要求1所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，沿器件纵向方向，所述氟离子注入终端(10)分为多个形状相同但是不连续的区域，沿栅极结构到漏极结构的方向，每个区域为随着氟离子注入面积等间距递减而形成的呈阶梯状分布的不规则区域。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，所述第一导电材料(7)、第三导电材料(8)和第二导电材料(9)为Ti、Al、Ni、Au中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，所述衬底层(1)采用的材料为蓝宝石、Si、SiC、AlN、GaN、AlGaN中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求6所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，所述沟道层(3)及势垒层(4)采用的材料为GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InAlN中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求7所述的一种具有钝化层渐变氟离子终端的GaN HMET器件，其特征在于，所述钝化层(6)采用的材料为SiNx、SiO₂、AlN中的一种或几种。