[發(fā)明專利]常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110234794.4
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN102280494A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳萬軍;張競;汪志剛;魏進(jìn);張波
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/861
• 分類號(hào): H01L29/861;H01L29/06
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

1.常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，包括：沉積于襯底表面的GaN異質(zhì)結(jié)、常關(guān)型場控導(dǎo)電溝道、陽極(6)和陰極(3)；所述GaN異質(zhì)結(jié)由A_xGa_1-xN薄膜(2)和GaN薄膜(1)構(gòu)成，其中A為Al或In、0＜x≤1，而GaN薄膜(1)位于襯底和A_xGa_1-xN薄膜(2)之間；所述常關(guān)型場控導(dǎo)電溝道包括GaN異質(zhì)結(jié)界面處的二維電子氣導(dǎo)電溝道和位于GaN異質(zhì)結(jié)界面上方且靠近陽極的場控溝道電極(4)，通過控制場控溝道電極(4)的電壓能夠?qū)崿F(xiàn)二維電子氣導(dǎo)電溝道的導(dǎo)通與截止；所述陽極(6)和陰極(3)分別位于GaN異質(zhì)結(jié)界面上方的兩端，其中陽極(6)與A_xGa_1-xN薄膜(2)之間實(shí)現(xiàn)歐姆接觸并與場控溝道電極(4)相短接，陰極(3)與A_xGa_1-xN薄膜(2)之間實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述A_xGa_1-xN薄膜(2)中位于場控溝道電極(4)與二維電子氣導(dǎo)電溝道之間的部分開有凹槽，場控溝道電極(4)的金屬材料延伸入凹槽內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述凹槽與二維電子氣導(dǎo)電溝道之間具有調(diào)制摻雜區(qū)域(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述場控溝道電極(4)與凹槽表面之間具有絕緣介質(zhì)層(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述凹槽與陽極(6)之間的橫向距離越小越好。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述A_xGa_1-xN薄膜(2)中位于場控溝道電極(4)與二維電子氣導(dǎo)電溝道之間的部分為調(diào)制摻雜區(qū)域(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述調(diào)制摻雜區(qū)域(8)與場控溝道電極(4)之間具有絕緣介質(zhì)層(5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求3、5或6所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述調(diào)制摻雜區(qū)域(8)為P型摻雜或N型摻雜。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述P型摻雜的摻雜元素為Mg，；所述N型摻雜的摻雜元素為F。

10.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的常關(guān)型場控溝道GaN異質(zhì)結(jié)二極管，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層(5)的材料為SiO₂、Si₃N₄、AlN、Al₂O₃、MgO或Sc₂O₃。