[發明專利]一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管

有效

• 申請號: 201410433616.8
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104167442B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 杜江鋒;劉東;陳南庭;潘沛霖;于奇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙)51228
• 代理人: 廖曾

1.一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：包括勢壘層（103），所述勢壘層（103）上部設有源極（101）和柵極（102），下部依次為溝道層（104）、p-GaN電流阻擋層（201）、n-GaN緩沖層（105）、n⁺-GaN襯底（202）、漏極（203）；所述p-GaN電流阻擋層（201）中心設有寬度為L_AP的孔徑，且嵌套在n-GaN緩沖層（105）上部，所述n-GaN緩沖層（105）內設有p-GaN島（301），所述p-GaN島（301）位于p-GaN電流阻擋層（201）與n⁺-GaN襯底（202）之間。

2.根據權利要求1所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述p-GaN島（301）沿著縱軸方向，從上至下共分為n層，n為正整數，n的范圍1≤n≤1000。

3.根據權利要求2所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述p-GaN島層（301）的每一層均為同一中心線，該中心線也是n-GaN緩沖層（105）的中心線。

4.根據權利要求2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述的p-GaN島層（301）長度為L_p，其范圍為1nm≤Lp≤L_AP，所述的p-GaN島層（301）厚度為T_p，其范圍為1nm≤T_p≤5μm。

5.根據權利要求2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述的p-GaN島層（301）相鄰兩層間距離為T_p-p，其范圍為1nm≤T_p-p≤30μm。

6.根據權利要求2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述的p-GaN島層（301）頂層與p-GaN電流阻擋層（201）之間的間距為T_C-P，其范圍為1nm≤T_C-P≤15μm，p-GaN島層（301）底層與n⁺-GaN襯底（202）之間的間距為T_P-S，其范圍為1nm≤T_P-S≤15μm。

7.根據權利要求2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述的p-GaN島層（301）中，每層摻雜濃度范圍為1×10¹⁵?~1×10²⁰?cm^-3。

8.根據權利要求1或2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述的p-GaN島層（301）的形狀為長方形。

9.根據權利要求1或2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述p-GaN電流阻擋層（201）的厚度為0.1~5μm，摻雜濃度為1×10^15?~?1×10^20?cm^-3。

10.根據權利要求1或2或3所述的一種具有P型GaN島的垂直氮化鎵基異質結場效應晶體管，其特征在于：所述勢壘層（103）的材料為Al_xIn_yGa_zN，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，?x+y+z=1。