[发明专利]一种具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管及工作方法与应用

权利要求书

1.一种具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，包括源极、漏极和栅极，所述的栅极为双栅结构，栅极包括旁栅和辅助栅，所述的旁栅是一对不与沟道接触、对称分布在沟道两侧且形状相同的金属电极，辅助栅位于源极和漏极之间的沟道上；除源极、漏极、沟道、旁栅和辅助栅所在的区域外，其他区域被刻蚀了一定深度。

2.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜旁栅和沟道之间的距离10μm；

优选的，旁栅和沟道之间的距离为2μm。

3.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜旁栅宽度100μm；

优选的，旁栅宽度为45μm。

4.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜旁栅的最长处的长度20μm。

5.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜旁栅的最短处的长度≤旁栅的最长处的长度；

优选的，旁栅的最长处的长度为14μm，此时旁栅的最短处的长度为10μm。

6.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜辅助栅和漏极之间的距离≤源极和辅助栅之间的距离，0＜辅助栅长度＜源极和漏极之间的距离；

优选的，源极和漏极之间的距离为20μm，此时辅助栅长度为2μm，源极和辅助栅之间的距离为16μm，辅助栅和漏极之间的距离为2μm。

7.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，辅助栅宽度等于沟道宽度。

8.根据权利要求1所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管，其特征在于，0＜沟道宽度10μm；

优选的，沟道宽度为2μm或3μm。

9.一种具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管的工作方法，其特征在于，通过对旁栅和辅助栅施加不同偏压，实现不同的工作模式：

模式1：在旁栅上施加变化的偏压，在辅助栅上施加恒定的偏压，恒定的偏压为0V或负偏压，随着旁栅上的偏压由0V开始向负偏压变化，在相同的漏-源偏压下，沟道电流随着旁栅的偏压负向增大而减小；当旁栅上施加到一定程度的负偏压，沟道便会截止，此后在旁栅上施加更负的偏压，沟道电流保持不变且近似为0A；此模式下，一定的漏-源偏压下，沟道的电流随旁栅的偏压变化而变化，沟道电流由旁栅调控；一定的旁栅偏压下，随着漏-源偏压增大，器件电流由线性区进入饱和区；

模式2：在辅助栅上施加变化的偏压，在旁栅上施加恒定的偏压，恒定的偏压为0V或负偏压，该模式下，辅助栅调控沟道电流，旁栅调控沟道电阻；在旁栅上施加的恒定偏压越负，沟道电阻越大，器件的阈值电压会向正向偏移，并且器件的跨导会越低。

10.一种具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管在制备电子集成电路中应用，其特征在于，电子集成电路中的晶体管为权利要求1-8任意一项权利要求所述的具有辅助栅结构的旁栅AlGaN/GaN异质结场效应晶体管。