[发明专利]一种氮化镓栅控遂穿双向开关器件

摘要

本发明属于半导体功率器件技术领域，特别涉及一种氮化镓栅控遂穿双向开关器件。本发明提供了一种不存在欧姆接触的氮化镓栅控遂穿双向开关器件，可以避免高温欧姆退火工艺带来的一系列负面影响。通过每个肖特基接触附近的绝缘栅结构控制肖特基接触下方势垒层的能带结构来改变该器件的工作状态，实现该器件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

一种氮化镓栅控遂穿双向开关器件，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；所述器件两端分别是直接在MGaN层(3)生长金属形成的肖特基源极结构(4)和肖特基漏极结构(5)；所述肖特基源极结构(4)和肖特基漏极结构(5)以器件的垂直中线呈对称分布；在肖特基源极结构(4)和肖特基漏极结构(5)的外侧各具有一个绝缘深凹槽栅结构，定义位于肖特基源极结构(4)外侧的为第一绝缘深凹槽栅极结构(6)，位于肖特基漏极结构(5)外侧的为第二绝缘深凹槽栅极结构(9)；两个绝缘深凹槽栅结构与肖特基源极结构(4)和肖特基漏极结构(5)之间只用栅介质隔开；同时所述第一绝缘深凹槽栅极结构(6)和第二绝缘深凹槽栅极结构(9)以器件的垂直中线呈对称分布；所述第一绝缘深凹槽栅极结构(6)包括通过刻蚀MGaN层(3)以及100nm GaN层(2)形成的第一深凹槽(7)和覆盖在凹槽内的绝缘栅介质(12)，以及覆盖在栅介质上的第一金属栅电极(8)；所述第二绝缘深凹槽栅极结构(9)包括通过刻蚀MGaN层(3)以及100nm GaN层(2)形成的第二深凹槽(10)和覆盖在凹槽内的绝缘栅介质(12)，以及覆盖在栅介质上的第二金属栅电极(11)；所述M为除Ga之外的Ⅲ族元素。