[發(fā)明專利]具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410008455.8
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103715257B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董志華;蔡勇;于國浩;張寶順
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/40;H01L21/335
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

1.一種具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，包括源極（5）、漏極（4）以及異質(zhì)結(jié)構(gòu)，所述源極（5）與漏極（4）通過形成于異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的二維電子氣電連接，且所述源極（5）和漏極（4）與異質(zhì)結(jié)構(gòu)形成歐姆接觸，所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)包括沿設(shè)定方向依次設(shè)置的第一半導(dǎo)體層（3）和第二半導(dǎo)體層(2)，第一半導(dǎo)體層（3）設(shè)置于源極（5）和漏極（4）之間，且第一半導(dǎo)體層（3）表面還設(shè)有柵極（6），所述柵極（6）與第一半導(dǎo)體層（3）形成肖特基接觸，其特征在于，它還包括背場板電極(9)，所述背場板電極(9)設(shè)置于第二半導(dǎo)體層(2)的遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體層（3）的一側(cè)表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，至少所述背場板電極(9)的一側(cè)邊緣向源極（5）或漏極（4）方向延伸，同時所述背場板電極(9)的正投影與柵極（6）兩側(cè)邊緣均交疊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，所述背場板電極(9)與柵極（6）或源極（5）電連接形成背柵場板或背源場板。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，所述源極（5）和漏極（4）分別與電源的低電位和高電位連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，所述背場板電極(9)的兩側(cè)邊緣分別向源極（5）和漏極（4）方向延伸，或者所述背場板電極(9)僅有一側(cè)邊緣向源極（5）或漏極（4）方向延伸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，在所述HEMT器件工作時，所述柵極（6）和背場板電極(9)分別由一控制信號控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，它還包括支撐基座，所述支撐基座包括支撐基板(7)，所述支撐基板(7)上設(shè)有次源極（5’)、次漏極（4’)和次柵極（6’)，所述次源極（5’)、次漏極（4’)和次柵極（6’)分別與所述源極（5）、漏極（4）和柵極（6）電連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層（3）層包括AlGaN層，所述第二半導(dǎo)體層(2)包括GaN層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層(2)的厚度小于現(xiàn)有HEMT器件中相應(yīng)第二半導(dǎo)體層的厚度。

10.一種具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）在選定襯底(1)上形成主要由第一半導(dǎo)體層（3）和第二半導(dǎo)體層(2)組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)、與異質(zhì)結(jié)構(gòu)形成歐姆接觸的源極（5）和漏極（4），以及形成于第一半導(dǎo)體層（3）表面的、并與第一半導(dǎo)體層（3）形成肖特基接觸的柵極（6），從而獲得HEMT基體結(jié)構(gòu)；

（2）去除所述選定襯底(1)，并在該第二半導(dǎo)體層(2)的遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體層（3）的一側(cè)表面設(shè)置背場板電極(9)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件的制備方法，其特征在于，步驟（2）還包括：在去除所述選定襯底(1)后，對該第二半導(dǎo)體層(2)進(jìn)行減薄處理，而后在該第二半導(dǎo)體層(2)上設(shè)置背場板電極(9)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述具有背面場板結(jié)構(gòu)的HEMT器件的制備方法，其特征在于，它還包括：將該HEMT基體結(jié)構(gòu)與主要由支撐基板(7)組成的支撐基座連接，且使分布在所述支撐基板(7)上的次源極（5’)、次漏極（4’)和次柵極（6’)分別與所述源極（5）、漏極（4）和柵極（6）電連接，而后進(jìn)行去除所述選定襯底(1)的操作。