[發明專利]異質結功率器件及其制作方法

有效

• 申請號: 202011643734.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112768505B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 毛維;劉曉雨;楊翠;杜鳴;高北鸞;王海永;馬佩軍;趙勝雷;張進成;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/20;H01L29/417;H01L29/423;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種異質結功率器件，自下而上包括：襯底(1)、過渡層(2)和勢壘層(3)，勢壘層(3)的左側邊緣設有源槽(7)，其上部淀積有源極(9)，勢壘層(3)的右側邊緣設有漏槽(8)，其上部淀積有漏接觸(10)，勢壘層(3)的上部設有柵島(4)，其上部淀積有柵極(14)，其特征在于：

所述柵島(4)右邊的勢壘層(3)上依次設有浮島(5)和漏島(6)，浮島(5)的上部淀積有浮島金屬(11)，漏島(6)的上部淀積有漏島金屬(12)；

所述浮島(5)包括2n-1個大小相同的獨立P型半導體塊，且以第n個獨立P型半導體塊為中心呈左右對應放置，其左側的第一個獨立P型半導體塊與柵島(4)的間距為M₁，第二個獨立P型半導體塊與第一個獨立P型半導體塊的間距為M₂，以此類推，左側第n個獨立P型半導體塊與第n-1個獨立P型半導體塊的間距為M_n，且0.1μm≤M₁M₂...M_n≤10μm；在第n個獨立P型半導體塊右側，其第1個獨立P型半導體塊與漏島(6)的間距為N₁，第2個獨立P型半導體塊與第1個獨立P型半導體塊的間距為N₂，以此類推，右側第n個獨立P型半導體塊與第n-1個獨立P型半導體塊的間距為N_n，且0.1μm≤N₁N₂...N_n≤10μm，n1；

所述漏島(6)的高度與柵島(4)的高度g相同，其包括m個P型半導體長方體塊，通過對漏島(6)的m個P型半導體長方體塊之間的勢壘層(3)進行刻蝕形成凹槽(13)，所有凹槽(13)均相同，凹槽的個數為m-1個，m≥2；

所述凹槽(13)的內部、前后及右側均淀積有肖特基接觸(15)，其部分覆蓋前后的漏島(6)和右側的漏接觸(10)；

所述勢壘層(3)、柵島(4)、浮島(5)、漏島(6)、源極(9)、漏接觸(10)、浮島金屬(11)、柵極(14)和肖特基接觸(15)的上部均包裹鈍化層(16)。

2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于：

所述襯底(1)采用藍寶石或碳化硅或硅或石墨烯材料；

所述勢壘層(3)的高度h為5～100nm。

3.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述浮島(5)中每個獨立P型半導體塊的寬度t、高度f均相同，t取值為0.2～10μm，f取值為1～400nm，且f小于柵島(4)的高度g；各獨立P型半導體塊的摻雜濃度均為4×10¹⁵～5×10²⁰cm^-3。

4.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述漏島(6)和柵島(4)的高度g均為5～500nm，其中每個P型半導體長方體塊的長度a均為0.1μm～40μm，寬度b均為0.2μm～50μm，其間距j均為0.1μm～40μm；各P型半導體長方體塊的摻雜濃度均為4×10¹⁵～5×10²⁰cm^-3。

5.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述浮島金屬(11)和漏島金屬(12)相同，均采用多層金屬組合，且最下層金屬的功函數小于或等于5eV。

6.根據權利要求4所述的器件，其特征在于，所述凹槽(13)中每個凹槽的寬度c均為0.2μm～10μm，長度d均為0.1μm～40μm，且d≤j，深度e均為1～150nm。