[发明专利]一种逆阻型氮化镓高电子迁移率晶体管有效

专利信息
申请号: 201810748801.4 申请日: 2018-07-10
公开(公告)号: CN108807510B 公开(公告)日: 2021-05-14
发明(设计)人: 陈万军;李茂林;施宜军;崔兴涛;信亚杰;李佳;刘超;周琦;张波 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H01L29/20 分类号: H01L29/20;H01L29/778
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: 发明属于半导体器件技术领域,具体的说涉及一种逆阻型氮化镓高电子迁移率晶体管。本发明公开了一种基于具有变铝组分势垒层(Al0~0.50GaN)异质结的逆阻型氮化镓高电子迁移率晶体管,具体结构是在GaN层上方生长一层薄的变铝组分Al0~0.50GaN层作为势垒层,AlGaN势垒层中Al摩尔分量从0%到50%渐变。薄的变铝组分AlGaN层能够减小所提出器件漏极端肖特基电极到二维电子气的距离,增加沟道二维电子气浓度,并消除AlGaN/GaN异质结处导带差,进而能够降低所提出器件的补偿电压和导通压降。同时漏极端部分的金属‑绝缘体‑半导体结构(MIS)能够有效降低器件反向漏电流,增加器件反向耐压。
搜索关键词: 一种 逆阻型 氮化 电子 迁移率 晶体管
【主权项】:
1.一种逆阻型氮化镓高电子迁移率晶体管,包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、GaN层(2)、AlGaN层(3)、钝化层(4)和绝缘介质层(5);所述AlGaN层(3)的Al摩尔组分从AlGaN层(3)底部到顶部逐渐增大,AlGaN层(3)与GaN层(2)形成异质结;所述AlGaN层(3)上层两端分别具有源极结构和漏极结构,在源极结构和漏极结构之间的AlGaN层(3)上层具有栅极结构;所述栅极结构包括通过刻蚀部分AlGaN层(3)形成的第一凹槽(10)、绝缘栅介质(5)和金属栅电极(9),第一凹槽(10)的底部与侧面覆盖绝缘介质层(5),金属栅电极(9)填充在第一凹槽(10)中,且金属栅电极(9)和第一凹槽(10)之间通过绝缘栅介质(5)隔离,金属栅电极(9)沿器件上表面向两端延伸;所述源极结构为嵌入AlGaN层(3)上表面一端且形成欧姆接触的金属源电极(6);所述漏极结构包括肖特基结构和金属‑绝缘层‑半导体结构;所述肖特基结构为在AlGaN层(3)上表面另一端形成肖特基接触的第一金属(7);所述金属‑绝缘层‑半导体结构包括一个通过刻蚀部分AlGaN层(3)形成的第二凹槽(11)、绝缘介质(5)和第二金属(8),第二凹槽(11)与第一金属(7)相邻,且绝缘介质(5)沿第二凹槽(11)侧面延伸至并覆盖第二凹槽(11)的底部,在第二凹槽(11)中填充第二金属(8),第二金属(8)还沿器件上表面向靠近栅极结构的一侧延伸,且第一金属(7)与第二金属(8)之间进行电气连接,两电极之间保持相同电位。
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