[發(fā)明專利]III族氮化物雙向器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610935458.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107068746B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·普雷科托;O·黑伯倫;C·奧斯特梅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/778
• 分類號(hào): H01L29/778;H01L29/06;H01L29/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱;董典紅

1.一種III族氮化物雙向器件，包括：

襯底；

背部溝道層，位于所述襯底之上；

器件溝道層和器件勢(shì)壘層，位于所述背部溝道層之上，所述器件溝道層和所述器件勢(shì)壘層被配置為產(chǎn)生器件二維電子氣2DEG；

第一柵極和第二柵極，形成在位于所述器件勢(shì)壘層之上的相應(yīng)的第一耗盡部分和第二耗盡部分上；

背部勢(shì)壘，位于所述背部溝道層與所述器件溝道層之間；

其中所述背部溝道層的極化基本等于所述器件溝道層的極化，

其中所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分被配置為耗盡所述第一柵極和所述第二柵極下方的所述2DEG，使得所述2DEG在所述第一柵極和所述第二柵極下方被中斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述III族氮化物雙向器件是增強(qiáng)模式的常關(guān)型雙向晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述第一柵極和所述第二柵極與相應(yīng)的所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分進(jìn)行歐姆接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述第一柵極和所述第二柵極與相應(yīng)的所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分進(jìn)行肖特基接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述背部勢(shì)壘產(chǎn)生以下中的至少一種：在所述背部溝道層中的背部2DEG和在所述器件溝道層中的二維空穴氣2DHG，并且其中，所述背部2DEG在所述第一柵極和所述第二柵極下方未被中斷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述背部勢(shì)壘的頂表面處的鋁濃度基本等于所述背部勢(shì)壘的底表面處的鋁濃度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述背部勢(shì)壘的頂表面處的鋁濃度小于或大于所述背部勢(shì)壘的底表面處的鋁濃度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述背部勢(shì)壘包括多個(gè)III族氮化物層，并且其中所述背部溝道層和所述器件溝道層具有與所述背部勢(shì)壘不同的相應(yīng)鋁濃度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述多個(gè)III族氮化物層的底層具有的厚度大于或小于所述多個(gè)III族氮化物層的頂層的厚度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物雙向器件，其中所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分包括P型GaN。

11.一種III族氮化物雙向器件，包括：

襯底；

氮化鎵GaN背部溝道層，位于所述襯底之上；

GaN器件溝道層和AlGaN器件勢(shì)壘層，位于所述GaN背部溝道層之上，所述GaN器件溝道層和所述AlGaN器件勢(shì)壘層被配置為產(chǎn)生器件二維電子氣2DEG；

第一柵極和第二柵極，形成在位于所述AlGaN器件勢(shì)壘層之上的相應(yīng)的第一耗盡部分和第二耗盡部分上；

AlGaN背部勢(shì)壘，位于所述GaN背部溝道層與所述GaN器件溝道層之間；

其中所述GaN背部溝道層的極化基本等于所述GaN器件溝道層的極化，

其中所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分被配置為耗盡所述第一柵極和所述第二柵極下方的所述2DEG，使得所述2DEG在所述第一柵極和所述第二柵極下方被中斷。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述III族氮化物雙向器件是增強(qiáng)模式的常關(guān)型雙向晶體管。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的III族氮化物雙向器件，其中，所述第一柵極和所述第二柵極與相應(yīng)的所述第一耗盡部分和所述第二耗盡部分進(jìn)行歐姆接觸。