[發明專利]氮極性GaN晶體管

在審

• 申請號: 201410615577.3
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104409492A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 趙正平;馮志紅;王現彬;王元剛;鄒學鋒;呂元杰;房玉龍;敦少博
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/12
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

1.一種氮極性GaN晶體管，自下而上包括襯底層（1）、GaN緩沖層（2）、Al_xGaN背勢壘層（11）、GaN溝道層（7）以及位于GaN溝道層（7）上表面的源極（8），柵極（9）和漏極（10），其特征在于：所述Al_xGaN背勢壘層（11）自下而上包括Al組分自下而上從小到大漸變的第一漸變Al_xGaN背勢壘層（3），Al組分自下而上從大到小漸變的第二漸變Al_xGaN背勢壘層（4）以及天然Al_xGaN背勢壘層（5），其中0<x<1。

2.根據權利要求1所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述第一漸變Al_xGaN背勢壘層（3）的Al組分x從0逐漸增大到x1，0.3<x1<0.55，第二漸變Al_xGaN背勢壘層（4）的Al組分x從x1逐漸減小到x2，0.1<x2<0.2，x1大于x2，天然Al_xGaN背勢壘層（5）的Al組分x含量為x2。

3.根據權利要求2所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述第一漸變Al_xGaN背勢壘層（3）和第二漸變Al_xGaN背勢壘層（4）中Al組分漸變方式為線性變化或非線性變化。

4.根據權利要求3所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述第一漸變Al_xGaN背勢壘層（3）和第二漸變Al_xGaN背勢壘層（4）的層厚度可變，總厚度保持在20-35nm。

5.根據權利要求4所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述第一漸變Al_xGaN背勢壘層（3）和第二漸變Al_xGaN背勢壘層（4）中Si的摻雜濃度相同或不同，范圍在1×10¹⁶-1×10²⁰cm^-3之間。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述襯底層（1）為Si、藍寶石或SiC。

7.根據權利要求1-5中任意一項所述的氮極性GaN晶體管，其特征在于：所述天然Al_xGaN背勢壘層（5）與GaN溝道層（7）之間設有AlN插入層（6）。