[實用新型]一種高電子遷移率晶體管

有效

• 申請號: 201821942615.6
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN209199941U
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 吳俊鵬;大藤徹;謝明達
• 申請（專利權）人: 捷苙科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/40
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

一種高電子遷移率晶體管，由下而上依序包括基板、緩沖層、主動層、保護層、源極、漏極以及門極，主動層、緩沖層與保護層依序堆棧于基板，源極、漏極以及門極依序排列于主動層上，保護層覆蓋部分的源極、漏極與門極，其中門極包含相互鄰接的頂部與底部，頂部凸出于保護層，且門極還包括掩膜層，掩膜層位于保護層上且頂部覆蓋掩膜層。本實用新型通過在門極設置掩膜層，在維持門極的頂部作為場板的功用下能夠降低寄生電容區域的電容值，進而提升高電子遷移率晶體管的性能。

技術領域

本實用新型關于一種高電子遷移率晶體管，特別是關于一種具有掩膜層的高電子遷移率晶體管。

背景技術

高電子遷移率晶體管(High electron mobility transistor,HEMT)，又稱為調制摻雜場效應晶體管(modulation-doped Field-Effect Transistor,MODFET)，是場效應晶體管的一種，高電子遷移率晶體管使用兩種具有不同能隙的材料形成異質結，為載流子提供溝道，與使用摻雜的半導體作為導電溝道的金屬氧化物半導體場效應管(Metal-Oxide-Semiconductor FET，MOSFET)不同，高電子遷移率晶體管可以在極高頻下工作，因此在移動電話、衛星電視和雷達中應用廣泛。

圖1是表示現有技術中高電子遷移率晶體管的剖面示意圖，請參考圖1。現有的高電子遷移率晶體管1包括基板2、緩沖層3、主動層4、保護層6、源極7、門極8以及漏極9，阻障層5、通道層4、緩沖層3與保護層6依序堆棧于基板2，源極7、漏極9以及門極8依序排列于阻障層5上，保護層6覆蓋部分的源極7、漏極9與門極8，二維電子氣5產生于主動層4并于主動層4中工作，其中門極8呈現T型結構，能夠兼顧高電子遷移率晶體管1在高頻的表現，也能夠降低門極8的阻值，還具有場板(field plate)的效果，是現有技術中高電子遷移率晶體管的常用設計，尤其是作為射頻器件。

然而門極8的設計會在源極7與門極8之間的區域以及漏極9與門極8之間的區域分別形成寄生電容產生區域81與82，其中寄生電容產生區域的大小正比于電容值，而且現有技術中T型結構的門極8會設計為朝向漏極9覆蓋保護層6的區域大于朝向源極7覆蓋保護層6的區域，也就是說電容產生區域82會大于電容產生區域8用以提高崩潰電壓，所以這些寄生電容產生區域81與82的寄生電容值會大幅降低高電子遷移率晶體管1的效能。

因此，仍有必要提出一種高電子遷移率晶體管以降低寄生電容對高電子遷移率晶體管的影響。

實用新型內容

根據現有技術的缺點，本實用新型主要目的在于提供一種具有掩膜層的高電子遷移率晶體管，以減少頂部朝向漏極的所占面積，進而降低寄生電容區域的電容值。

為達上述一部份或全部目的或是其他目的，本實用新型的一實施例提供一種高電子遷移率晶體管，由下而上依序包括基板、緩沖層、主動層、保護層、源極、漏極以及門極，主動層、緩沖層與保護層依序堆棧于基板，源極、漏極以及門極依序排列于主動層上，保護層覆蓋部分的源極、漏極與門極，其中門極包含相互鄰接的頂部與底部，頂部凸出于保護層，且門極還包括掩膜層，掩膜層位于保護層上且頂部覆蓋掩膜層。

在一實施例中，掩膜層于源極往漏極的方向上的長度小于頂部于源極往漏極的方向上的長度。

在一實施例中，底部于源極往漏極的方向上的長度小于頂部于源極往漏極的方向上的長度。

在一實施例中，保護層還包括沉積面，掩膜層位于沉積面上，且底部與頂部的連接面與沉積面為共平面。

在一實施例中，頂部鄰近源極的一側與主動層之間形成第一寄生電容，頂部鄰近漏極的一側與主動層之間形成第二寄生電容，且第一寄生電容的電容值高于第二寄生電容的電容值。

在一實施例中，底部的兩端分別鄰接頂部與主動層。

在一實施例中，源極、門極與漏極排列于主動層的同一平面。