[發明專利]一種具有П型柵的GaN基射頻器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201910746051.1
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110600542A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王洪;劉曉藝;周泉斌
• 申請（專利權）人: 中山市華南理工大學現代產業技術研究院;華南理工大學
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/28;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 江裕強

1.一種具有П型柵的GaN基射頻器件，其特征在于，包括AlGaN/GaN異質結外延層，AlGaN/GaN異質結外延層為凸臺結構，凸臺上部為有源區，有源區上表面的兩端分別連接源電極和漏電極，AlGaN/GaN異質結外延層上表面連接有源區以外的區域、有源區的側壁、有源區上表面連接源電極和漏電極以外的區域、源電極和漏電極上覆蓋有一層柵介質層，所述柵介質層在源電極和漏電極的上表面均設有一開口，暴露源電極和漏電極部分上表面，柵介質層的上表面連接П型柵電極，П型柵電極位于源電極和漏電極之間，П型柵電極包括柵帽和柵腳，柵腳的一端連接柵介質層的上表面，另一端連接柵帽的下表面，以支撐柵帽，所述柵腳包括第一柵腳和第二柵腳，第一柵腳和第二柵腳之間具有間距。

2.根據權利要求1所述的具有П型柵的GaN基射頻器件，其特征在于，柵腳橫截面的左右長度即長度為L_g，10nm≤L_g≤300nm；柵腳橫截面的上下長度即高度為H_g，0nm＜H_g≤5L_g；垂直于柵腳橫截面方向上柵腳的厚度即寬度為W_g，W_g≥1.2μm；第一柵腳和第二柵腳之間的間距為L_interval，0nm＜L_interval≤6L_g；

柵帽的長度為L_cap，2L_g +L_interval≤L_cap≤6L_g +2L_interval；柵帽的高度為H_cap，0nm＜H_cap≤18 L_g +3L_interval；柵帽的寬度為W_cap，W_cap=W_g。

3.根據權利要求2所述的具有П型柵的GaN基射頻器件，其特征在于，第一柵腳與源電極位于同側，第一柵腳與源電極之間的距離為L_gs，L_gs>（L_cap-L_interval-2L_g）/2；第二柵腳與漏電極位于同側，第二柵腳與漏電極之間的距離為L_gd，L_gd>（L_cap-L_interval-2L_g）/2。

4.根據權利要求2所述的具有П型柵的GaN基射頻器件，其特征在于，源電極和漏電極為Ti/Al/Ni/Au金屬層；源電極和漏電極均為長方體，源電極和漏電極的長度分別為L_s和L_d，高度分別為H_s和H_d，寬度分別為W_s和W_d， L_s=L_d≥10nm， H_s=H_d≥10nm，0nm＜W_s=W_d≤W_g，源電極和漏電極的間距為L_sd, L_sd=2L_g +L_interval+ L_gs+L_gd+L_s+L_d。

5.根據權利要求2所述的具有П型柵的GaN基射頻器件，其特征在于，所述AlGaN/GaN異質結外延層為圓形，直徑為2-10inch，厚度為200μm-1mm；

有源區的長度為L，L≥L_sd，高度為H，100nm≤H≤1mm，寬度為W，W≥W_g；源電極和漏電極位于有源區上表面的兩端，源漏電極的下表面完全和有源區的上表面接觸。