[發明專利]垂直pHEMT晶體管結構及開關芯片

有效

• 申請號: 202011306598.9
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112420826B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 黃永鋒;殷玉喆;何力;劉偉
• 申請（專利權）人: 成都摯信電子技術有限責任公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/423;H01L23/367;H01L23/373;H01L25/07
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 封浪

1.一種垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，包括：

圍繞金屬化通孔四周，由內層向外層依次排布緩沖層、溝道層、第一隔離層和勢壘層，所述金屬化通孔、緩沖層、溝道層、第一隔離層和勢壘層均為柱狀結構，金屬化通孔軸向同襯底法線方向，于所述勢壘層側壁分別設置源極、柵極、漏極。

2.如權利要求1所述的垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，所述源極、柵極、漏極呈水平或垂直排布。

3.如權利要求2所述的垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，所述源極、柵極、漏極呈垂直排布，所述源極、柵極、漏極分別包圍所述勢壘層側壁的部分或一周。

4.如權利要求3所述的垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，至少所述柵極包圍所述勢壘層側壁的一周。

5.如權利要求1所述的垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，所述緩沖層為未摻雜GaAs/AlGaAs超晶格緩沖層，所述溝道層為未摻雜InGaAs溝道層，所述隔離層為未摻雜AlGaAs隔離層，所述勢壘層為N型AlGaAs勢壘層，所述源極和漏極均由N型重摻雜GaAs接觸層形成。

6.如權利要求1～5任一所述的垂直pHEMT晶體管結構，其特征在于，所述柱狀結構為圓柱或矩形柱。

7.一種基于垂直pHEMT晶體管的開關芯片，其特征在于，由若干層垂直pHEMT晶體管垂直堆疊而成，每相鄰兩層垂直pHEMT晶體管均包括上層晶體管和下層晶體管，所述上層晶體管和下層晶體管之間設置有第二隔離層，垂直貫穿所述第二隔離層設置有金屬化過孔；所述上層晶體管和下層晶體管分別采用如權利要求1～5任一所述的垂直pHEMT晶體管結構。

8.如權利要求7所述的基于垂直pHEMT晶體管的開關芯片，其特征在于，所述上層晶體管和下層晶體管的源極、柵極、漏極均采用垂直排布，所述上層晶體管和下層晶體管之間，一者的源極與另一者的漏極通過所述第二隔離層上的金屬化過孔連接。

9.如權利要求7所述的基于垂直pHEMT晶體管的開關芯片，其特征在于，所述上層晶體管和下層晶體管的源極、柵極、漏極均采用水平排布，所述上層晶體管和下層晶體管之間，相對應的電極通過所述第二隔離層上相應的金屬化過孔連接。