[發明專利]一種氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管

有效

• 申請號: 201410427708.5
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104157679B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 杜江鋒;潘沛霖;陳南庭;于奇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/808
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

1.一種氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管，從下至上依次主要為襯底(101)，氮化鋁(AlN)成核緩沖層(102)，氮化鎵溝道層(103)，勢壘層(104)和絕緣介質層(105)，在所述勢壘層(104)上形成有源極(106)、漏極(107)，在所述絕緣介質層(105)上表面設有柵極(108)，所述源極(106)及漏極(107)均與所述勢壘層(104)形成歐姆接觸，所述柵極(108)與所述絕緣介質層(105)形成肖特基接觸，其特征在于，在所述氮化鋁(AlN)成核緩沖層(102)的上表面設有背勢壘層(201)；所述勢壘層(104)所用材料的極化強度小于或等于所述背勢壘層(201)所用材料的極化強度；所述背勢壘層(201)的垂直軸線與柵極(108)的垂直軸線重合；所述的背勢壘層(201)的長度L_bb滿足0＜L_bb＜L_sd，其中L_sd為源漏距。

2.根據權利要求1所述的氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管，其特征在于，所述的勢壘層(104)的厚度T_barrier和背勢壘層(201)的厚度T_backbarrier滿足1nm≤T_backbarrier≤T_barrier≤100nm。

3.根據權利要求1所述的氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管，其特征在于，所述的絕緣介質層(105)所用材料包括SiO₂、Al₂O₃、Si₃N₄中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管，其特征在于，所述的勢壘層(104)和背勢壘層(201)的材料均為鋁銦鎵氮Al_xIn_yGa_zN，其中，x、y、z分別指鋁銦鎵氮中Al、In和Ga的摩爾百分比組分含量，且x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。

5.根據權利要求4所述的氮化鎵基增強型異質結場效應晶體管，其特征在于，所述的鋁銦鎵氮Al_xIn_yGa_zN的極化強度P_sp(Al_xIn_yGa_zN)可通過下式確定：

P_sp(Al_xIn_yGa_zN)＝x·P_sp(AlN)+y·P_sp(InN)+z·P_sp(GaN)

其中，P_sp(AlN)、P_sp(InN)、P_sp(GaN)分別指AlN、InN、GaN的極化強度，其中，x、y、z分別指鋁銦鎵氮中Al、In和Ga的摩爾百分比組分含量，且x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。