[發明專利]一種具有組分漸變的背勢壘結構的HEMT器件

在審

• 申請號: 202011175903.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112289853A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 楊國鋒
• 申請（專利權）人: 楊國鋒
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L29/205;H01L29/207;H01L29/778
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述HEMT器件的外延結構依次包括：襯底，GaN緩沖層，Al組分漸變的AlGaN背勢壘層，GaN溝道，AlN插入層，In組分為0.17的InAlN勢壘層，以及鈍化層，柵極、源極和漏極；

其中靠近GaN主溝道側的漸變AlGaN背勢壘層的Al成分為0.1，并且遠離主溝道逐漸減小至0。

2.根據權利要求1所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述HEMT器件中，Al組分漸變的AlGaN背勢壘層中Al含量從0.1到0呈線性變化。

3.根據權利要求2所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述襯底的材料為藍寶石。

4.根據權利要求3所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述GaN緩沖層為非故意n型摻雜，背景載流子濃度為1×10¹⁶cm^-3，其厚度為2μm。

5.根據權利要求4所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述GaN溝道的厚度為14nm。

6.根據權利要求5所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述AlN插入層的厚度為1nm。

7.根據權利要求6所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述InAlN勢壘層為未摻雜且厚度為10nm，Al組分為0.83，與厚度為14nm的GaN溝道實現晶格匹配。

8.根據權利要求7所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，源極和漏極均為歐姆接觸，柵極為肖特基接觸。

9.根據權利要求8所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，柵-源極之間的距離，柵-漏極之間的距離和柵極的長度分別為0.5μm，10μm和2μm。

10.根據權利要求9所述的具有組分漸變的背勢壘結構的InAlN/GaN HEMT器件，其特征在于，所述鈍化層采用Si₃N₄。