[发明专利]基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件

权利要求书

1.一种基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其包括框架载体、设置在所述框架载体上的GaN HEMT和基板、设置在所述基板上的MOSFET，其中所述GaN HEMT和所述MOSFET均具有D极、S极和G极，其特征在于：所述基板为硅基板且厚度为d，其中d≤150μm；所述MOSFET的D极和S极分别与所述硅基板的上、下表面电性连接并形成等电势。

2.根据权利要求1所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板的上表面与所述GaN HEMT的S极和所述MOSFET的D极电性连通、下表面与所述GaN HEMT的G极和所述MOSFET的S极电性连通；所述级联型GaN器件还包括第一管脚和第二管脚，所述MOSFET的G极与所述第一管脚电性连通，所述GaN HEMT的D极与所述第二管脚电性连通。

3.根据权利要求2所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板形成阻值为100kΩ~10MΩ的电阻，且电性连接在所述GaN HEMT和所述MOSFET的电极之间。

4.根据权利要求3所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板包括衬底层、形成在所述衬底层上表面的上金属层，其中所述衬底层电阻率范围为10 kΩ*cm ~ 50 MΩ*cm ；所述上金属层的材质为铝、铜、钛、镍、银、钯、金中一种或多种金属的组合。

5.根据权利要求3所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述的硅基板包括衬底层、形成在所述衬底层上表面的钝化层、形成在所述钝化层上的上金属层，所述上金属层的材质为铝、铜、钛、镍、银、钯、金中一种或多种金属的组合。

6.根据权利要求5所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述钝化层包括自下而上设置的第一钝化分层和第二钝化分层、形成在所述第一钝化分层和所述第二钝化分层之间的金属条，其中所述金属条两端部分别穿过所述第一钝化分层和所述第二钝化分层并与所述上金属层和所述衬底层电性连通。

7.根据权利要求6所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述金属条呈蛇形分布在所述第一钝化分层上表面，且所述金属条的材质为铝、铜、钛、镍、银、钯、金中一种或多种金属的组合；所述钝化层为氮化硅、氧化硅、氮化铝、氧化铝中的一种或多种的组合，所述硅基板还包括形成在所述衬底层下表面的下金属层，所述下金属层的材质为铝、铜、钛、镍、银、钯、金中一种或多种金属的组合。

8.根据权利要求2所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板形成容量为10pF~2000pF的电容，且电性连接在所述GaN HEMT和所述MOSFET电极之间。

9.根据权利要求8所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板包括衬底层、形成在所述衬底层上表面的钝化层、形成在所述钝化层上表面的上金属层，其中所述钝化层为氮化硅、氧化硅、氮化铝、氧化铝中的一种或多种的组合，所述上金属层的材质为铝、铜、钛、镍、银、钯、金中一种或多种金属的组合。

10. 根据权利要求2所述的基于表面等电势硅基板制成的级联型GaN器件，其特征在于：所述硅基板形成压值为10V~40V的稳压二极管，且电性连接在所述GaN HEMT和所述MOSFET的电极之间，稳压二极管中的阳极接级联型GaN器件中MOSFET的源极，阴极接级联型GaN器件中的MOSFET的漏极。