[发明专利]一种集成续流沟道二极管的垂直GaN MOSFET有效
| 申请号： | 202210078228.7 | 申请日： | 2022-01-24 |
| 公开（公告）号： | CN114447101B | 公开（公告）日： | 2023-04-25 |
| 发明（设计）人： | 魏杰;廖德尊;张成;邓思宇;贾艳江;孙涛;郗路凡;赵智家;罗小蓉 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/78 |
| 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 集成 沟道 二极管 垂直 gan mosfet | ||
1.一种集成续流沟道二极管的垂直GaN MOSFET，沿器件垂直方向自下而上包括：第一导电材料(1)、GaN衬底(2)、N型GaN漂移区(3)、势垒层(4)、P型GaN沟道层(5)、N型高掺杂GaN层(6)，在GaN漂移区(3)内且距离其顶部一定距离设置有P型GaN埋层结构；器件中部设置有槽栅结构，所述槽栅结构由表面垂直贯穿N型高掺杂GaN层(6)、P型GaN沟道层(5)并嵌入势垒层(4)中，由覆盖于槽底部和侧壁的介质层(71)及填充于槽内的第二导电材料(8)构成；沿器件横向方向，两端设置有槽型源极结构；
其特征在于：所述P型GaN埋层结构由间断的P型GaN阻挡层(10)与P型屏蔽层(11)构成，且P型GaN阻挡层(10)位于器件两端，P型屏蔽层(11)由位于槽栅下方间断的两段构成；所述槽型源极结构垂直贯穿N型高掺杂GaN层(6)、P型GaN沟道层(5)以及势垒层(4)，底部与N型GaN漂移区(3)顶部接触，由位于槽型源极结构底部和侧壁的介质层(72)与覆盖于介质层(72)之上以及填充于槽内的第三导电材料(9)构成，且所述介质层(72)的侧壁与势垒层(4)、P型GaN沟道层(5)以及N型高掺杂GaN层(6)接触；所述第三导电材料(9)跨过源极槽向器件中部延伸，覆盖于N型高掺杂GaN层(6)之上，与介质层(71)侧壁接触，不与第二导电材料(8)接触，且部分贯穿N型高掺杂GaN层(6)嵌入P型GaN沟道层(5)中；沿器件横向方向位于器件两端的部分第三导电材料(9)，垂直贯穿部分介质层(72)，并垂直延伸N型GaN漂移区(3)和P型GaN阻挡层(10)中；
所述第一导电材料(1)与GaN衬底(2)形成欧姆接触，且所述第一导电材料(1)的引出端为漏极；所述第二导电材料(8)引出端为栅极；所述第三导电材料(9)与所述N型GaN漂移区(3)和N型高掺杂GaN层(6)均形成欧姆接触，且第三导电材料(9)的引出端为源极。
2.根据权利要求1所述的一种集成续流沟道二极管的垂直GaN MOSFET，其特征在于，所述势垒层(4)采用的材料为AlN、AlGaN、InGaN、InAlN中的一种或几种的组合。
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