[发明专利]一种N极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管

摘要

本发明公开了一种N极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管，沿外延生长方向自下而上分别为：单晶衬底；GaN缓冲层；GaN掺杂层；第一Al_x1Ga_1‑x1N势垒层；第二Al_x2Ga_1‑x2N势垒层；AlN插入层；Al_yGa_1‑yN沟道层；SiN_z钝化层；其中，下标X1表示势垒层中Al_x1Ga_1‑x1N中Al的组分，下标X2表示势垒层中Al_x2Ga_1‑x2N中Al的组分，下标y表示沟道层中Al_yGa_1‑yN中Al的组分。本发明在不降低N极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管沟道层厚度和二维电子气浓度的前提下，减小二维电子气与栅极间距离，提升栅电容，从而提高器件的工作频率及效率。

主权项

1.一种N极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管，其特征在于：沿外延生长方向自下而上分别为：单晶衬底；GaN缓冲层；GaN掺杂层；第一Al_x1Ga_1-x1N势垒层；第二Al_x2Ga_1-x2N势垒层；AlN插入层；Al_yGa_1-yN沟道层；SiN_z钝化层；其中，下标X1表示势垒层中Al_x1Ga_1-x1N中Al的组分，下标X2表示势垒层中Al_x2Ga_1-x2N中Al的组分，下标y表示沟道层中Al_yGa_1-yN中Al的组分；/n所述GaN掺杂层的厚度为5-20nm，掺杂种类均为N型杂质硅，掺杂剂量为5×10¹⁷cm^-3--5×10¹⁸cm^-3；/n所述第一Al_x1Ga_1-x1N势垒层的厚度为10-35nm，掺杂种类为N型杂质硅，掺杂剂量为5×10¹⁷cm^-3--5×10¹⁸cm^-3，Al的组分X1沿外延生长方向自下而上逐渐增加或者准渐变增加，其中X1最小值0-0.10，最大值0.25-0.40；第二Al_x2Ga_1-x2N势垒层的厚度为8-20nm，非故意掺杂，Al的组分X2为常量，且X2与第一Al_x1Ga_1-x1N势垒层的Al的组分X1的最大值相等；/n所述Al_yGa_1-yN沟道层的厚度为5-20nm，非故意掺杂，Al_yGa_1-yN中Al的组分y沿外延生长方向自下而上逐渐减小，其中y最小值0-0.05，最大值0.10-0.20。/n