[发明专利]基于智能剥离技术的单片异质集成Cascode氮化镓高迁移率晶体管及制作方法

摘要

本发明公开了基于智能剥离技术的单片异质集成Cascode氮化镓高迁移率晶体管，由GaN高电子迁移率晶体管和Si金属氧化物半导体场效应晶体管组合而成，其自下而上包括：衬底(1)、GaN缓冲层(2)、AlGaN势垒层(3)，AlGaN势垒层的中间刻有隔离槽(4)，以对所组合的两种晶体管进行电气隔离；隔离槽一侧的AlGaN势垒层上设有GaN高电子迁移率晶体管的源、漏、栅电极；隔离槽另一侧的AlGaN势垒层一侧上设有Si有源层(5)；该Si有源层键合到隔离槽一侧的AlGaN势垒层上，形成硅与氮化镓异质集成的单片芯片。本发明降低了制造成本，增强了器件的可靠性，可用于电源转换器及反相器电源控制与转换。

主权项

1.基于智能剥离技术的单片异质集成Cascode氮化镓高迁移率晶体管，由GaN高电子迁移率晶体管和Si金属氧化物半导体场效应晶体管组合而成，自下而上包括：衬底(1)、GaN缓冲层(2)、AlGaN势垒层(3)，其特征在于：/nAlGaN势垒层(3)的中间刻有隔离槽(4)，用于对GaN高电子迁移率晶体管和Si金属氧化物半导体场效应晶体管进行电气隔离；/n隔离槽(4)一侧的AlGaN势垒层(3)上设有GaN高电子迁移率晶体管的源电极(6)、栅电极(7)和漏电极(8)；隔离槽(4)另一侧的AlGaN势垒层(3)一侧上部设有Si有源层(5)；/nSi有源层(5)上的两边设有Si金属氧化物半导体场效应晶体管的源电极(9)和漏电极(12)，该源、漏电极之间设有栅介质层(10)，栅介质层(10)上设有栅电极(11)；/nSi金属氧化物半导体场效应晶体管的漏电极(12)与GaN高电子迁移率晶体管的源电极(6)之间通过第一金属互联条(13)进行电气连接；/nSi金属氧化物半导体场效应晶体管的源电极(9)与GaN高电子迁移率晶体管的栅电极(7)之间，通过第二金属互联条(14)进行电气连接。/n