[发明专利]一种氮化镓双向开关器件

摘要

本发明属于半导体功率器件制备技术领域，特别涉及一种氮化镓双向开关器件。本发明提供了一种不存在欧姆接触的栅控遂穿双向开关器件，避免了高温欧姆退火工艺带来的一系列负面影响(如电流崩塌，与传统CMOS工艺不兼容)。通过每个肖特基接触附近的绝缘栅结构控制肖特基接触的能带结构来改变器件的工作状态，实现双向开关的双向导通和双向阻断能力。由于本发明中不存在欧姆接触，不需要利用重金属，该器件可以与传统的CMOS工艺兼容。

主权项

1.一种氮化镓双向开关器件，包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、GaN层(2)和MGaN层(3)，所述GaN层(2)和MGaN层(3)形成异质结；所述器件两端分别具有肖特基源极结构和肖特基漏极结构，所述肖特基源极结构和肖特基漏极结构以器件的垂直中线呈对称分布；所述肖特基源极结构为凹槽型肖特基结构，包括通过刻蚀GaN层(2)形成的深凹槽和覆盖在凹槽内的与GaN层(2)接触的源极肖特基接触电极(9)，所述源极肖特基接触电极(9)的侧面与MGaN层(3)接触；所述肖特基漏极结构为凹槽型肖特基结构，包括通过刻蚀GaN层(2)形成的凹槽和覆盖在凹槽内的与GaN层(2)接触的漏极肖特基接触电极(10)，所述漏极肖特基接触电极(10)的侧面与MGaN层(3)接触；与源极肖特基接触电极(9)接触的MGaN层(3)上层具有第一绝缘栅极结构，与漏极肖特基接触电极(10)接触的MGaN层(3)上层具有第二绝缘栅极结构，所述第一绝缘栅极结构和第二绝缘栅极结构以器件的垂直中线呈对称分布，所述第一绝缘栅极结构包括通过刻蚀MGaN层(3)形成凹槽和覆盖在凹槽内的绝缘栅介质(6)，以及覆盖在栅介质上的第一金属栅电极(7)，所述第一金属栅电极(7)沿绝缘栅介质(6)进行延伸，从而覆盖在部分源极肖特基接触电极(9)上方；所述第二绝缘栅极结构包括通过刻蚀MGaN层(3)上层形成凹槽和覆盖在凹槽内的绝缘栅介质(6)，以及覆盖在栅介质上的第二金属栅电极(8)，所述第二金属栅电极(8)沿绝缘栅介质(6)进行延伸，从而覆盖在部分漏极肖特基接触电极(10)上方；所述M为除Ga之外的Ⅲ族元素。