[发明专利]一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件

摘要

本发明公开了一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，包括GaN缓冲层、AlGaN势垒层、栅极电极、栅下绝缘层、源极电极、源极电极延伸段、源极场板、MIS肖特基二极管延伸段、MIS肖特基二极管绝缘层、p型GaN或凹槽、漏极电极、钝化层、AlN错层漏极内嵌场板，MIS肖特基二极管绝缘层制备于源极场板向MIS肖特基二极管延伸段以及AlGaN势垒层表面中间区域，二极管靠漏极侧采用p‑GaN或凹槽，提升器件击穿特性，漏极下方采用内嵌的错层场板，提升漏极向衬底抗击穿的能力，错层设计适应漏极电场自右向左的渐变型分布，提升器件的击穿特性，延长源极场板并包裹栅极，栅漏侧形成MIS肖特基二极管，二极管做成分块隔离的方式，极大地提升漏极电流。

主权项

1.一种集成反向二极管和内嵌漏极场板的横向扩散eGaN HEMT器件，其特征在于，包括GaN缓冲层（111）、AlGaN势垒层（110）、栅极电极（107）、栅下绝缘层（108）、源极电极（101）、源极电极延伸段（102）、源极场板（103）、MIS肖特基二极管延伸段（104）、 MIS肖特基二极管绝缘层（105）、p型GaN（106‑1）、凹槽（106‑2）、漏极电极（109）、钝化层（112）、AlN错层漏极内嵌场板（113）；所述GaN缓冲层（111）生长在Si或蓝宝石或SiC衬底上；所述AlGaN势垒层（110）生长在GaN缓冲层（111）上；所述源极电极（101）和漏极电极制备在AlGaN势垒层（110）表面，其中源极电极（101）位于最左侧，漏极电极位于最右侧；所述源极电极延伸段（102）以及源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）均与源极电极（101）相连；所述MIS肖特基二极管绝缘层（105）制备于源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）以及AlGaN势垒层（110）表面中间区域；所述源极场板（103）向MIS肖特基二极管延伸段（104）、MIS肖特基二极管绝缘层（105）和AlGaN势垒层（110）共同构成MIS型肖特基二极管；所述栅下绝缘层（108）和栅极电极（107）位于源极电极（101）和MIS肖特基二极管之间，其中栅下绝缘层（108）以凹槽形式位于AlGaN势垒层（110）内部和AlGaN势垒层（110）上方，栅极电极（107）位于栅下绝缘层（108）上方；所述p型GaN（106‑1）紧邻MIS肖特基二极管绝缘层（105）且位于MIS肖特基二极管绝缘层（105）的右侧和AlGaN势垒层（110）表面；所述钝化层（112）制备于器件的上方表面的空白处；所述的错层漏极（109）内嵌场板位于GaN缓冲层（111）内部且靠漏极电极侧。