[发明专利]增强型GaN基复合开关器件及其制作方法

权利要求书

1.一种增强型GaN基复合开关器件，自下而上包括：衬底(1)、过渡层(2)、势垒层(3)和钝化层(8)；其特征在于：

所述势垒层(3)上部左、右两侧分别设置有m个等间距平行排列的左P-GaN岛(4)和m个等间距平行排列的右P-GaN岛(5)，每个左P-GaN岛(4)的前、后两侧均设有左隔离槽(6)，每个右P-GaN岛(5)的前、后两侧均设有右隔离槽(7)，这些左P-GaN岛(4)与这些右P-GaN岛(5)交叉分布；

所述m个左P-GaN岛(4)的左侧均设有左源极(9)，m个右P-GaN岛(5)的左侧均设有左阳极(11)，各左源极(9)和各左阳极(11)左侧并行设有左电极(13)，这些源极和阳极被该左电极部分覆盖且电气连接；

所述m个左P-GaN岛(4)的右侧均设有右阳极(12)，m个右P-GaN岛(5)的右侧均设有右源极(10)，各右源极(10)和各右阳极(12)右侧并行设有右电极(14)，这些源极和阳极被该右电极部分覆盖且电气连接；

所述m个左P-GaN岛(4)上部均设有左栅极(15)，m个右P-GaN岛(5)上部均设有右栅极(16)，这些左、右栅极的两侧和m个左、右P-GaN岛均由钝化层(8)覆盖，且这些左栅极(15)下部的左P-GaN岛(4)与其对应的右阳极(12)之间，以及这些右栅极(16)下部的右P-GaN岛(5)与其对应的左阳极(11)之间均通过势垒层(3)连接，形成二极管与三极管的复合结构。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述衬底(1)采用蓝宝石或碳化硅或硅或石墨烯或其他材料。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述势垒层(3)其厚度a为2nm～60nm。

4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：

所述m个左P-GaN岛(4)大小相同，厚度均为b，且右边缘对齐，相邻两个左P-GaN岛(4)的间距为w；

所述m个右P-GaN岛(5)大小相同，厚度均为b，且左边缘对齐，相邻两个右P-GaN岛(5)的间距为w；该m个右P-GaN岛(5)与m个左P-GaN岛(4)之间的水平间距t≥1μm。

5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：

所述各左隔离槽(6)大小相同，下端均位于过渡层(2)中，且各左隔离槽(6)的下端与势垒层(3)和过渡层(2)界面之间的间距c40nm；各左隔离槽(6)的右边缘与m个左P-GaN岛(4)的右边缘对齐，各左隔离槽(6)的左边缘均位于左阳极(11)右边缘的左侧；

所述各右隔离槽(7)大小相同，下端均位于过渡层(2)中，且各右隔离槽(7)的下端与势垒层(3)和过渡层(2)界面之间的间距c40nm；各右隔离槽(7)的左边缘与m个右P-GaN岛(5)的左边缘对齐，各右隔离槽(7)的右边缘均位于右阳极(12)左边缘的右侧。

6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：

所述m个左源极(9)与m个右源极(10)均位于势垒层(3)上部，m个左阳极(11)与m个右阳极(12)的下端均位于势垒层(3)内部或过渡层(2)内；

所述m个左源极(9)和m个左阳极(11)交替排列，这些源极与阳极的右边缘均位于同一竖直平面内；

所述m个右源极(10)和m个右阳极(12)交替排列，这些源极与阳极的左边缘均位于同一竖直平面内。

7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：

所述各左源极(9)和各右源极(10)分别与势垒层(3)之间形成欧姆接触；

所述各左阳极(11)和各右阳极(12)分别与势垒层(3)之间形成肖特基接触。