[發(fā)明專利]晶體管、功率放大器及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110831326.9
• 申請(qǐng)日: 2021-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN115692492A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東盛;田凱;姜騰;曹夢(mèng)逸;謝榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/778
• 分類號(hào): H01L29/778;H01L29/47;H03F3/21;H01Q1/44;H01Q1/22
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng);李稷芳

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N晶體管、功率放大器及電子設(shè)備。該晶體管包括AlN勢(shì)壘層及層疊于AlGaN層上的AlGaN層及SiN層，由于AlGaN層能夠與AlN勢(shì)壘層之間形成AlGaN/AlN復(fù)合勢(shì)壘，SiN層與AlN勢(shì)壘層之間形成SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘，從而使得本申請(qǐng)的晶體管為增強(qiáng)型晶體管，能夠避免晶體管不工作時(shí)漏電而產(chǎn)生的安全方面的問題。并且，由于SiN層為絕緣材料，SiN層部分覆蓋AlN勢(shì)壘層，可以起到表面鈍化的作用，進(jìn)一步提供該晶體管能夠有更高的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶體管、功率放大器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)手機(jī)等移動(dòng)終端中的功率放大器等器件提出了更高的要求，要求功率放大器能具有更高的安全性能、更快的反應(yīng)速度等。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N晶體管、功率放大器及電子設(shè)備，該晶體管制作得到的功率放大器能夠較高的安全性能及較快的反應(yīng)速度。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N晶體管。該晶體管包括溝道層、AlN勢(shì)壘層、AlGaN層、SiN層、柵極、源極及漏極；AlN勢(shì)壘層、源極及漏極均層疊于溝道層，源極、漏極間隔設(shè)置，且所述源極及所述漏極均設(shè)于溝道層朝向AlN勢(shì)壘層的表面，AlN勢(shì)壘層位于間隔設(shè)置的源極與漏極之間；SiN層及AlGaN層均層疊于AlN勢(shì)壘層背離溝道層的一側(cè)；SiN層包括間隔設(shè)置的第一部分與第二部分，所述SiN層的所述第一部分覆蓋所述AlN勢(shì)壘層的所述第二區(qū)，所述SiN層的所述第二部分覆蓋所述AlN勢(shì)壘層的所述第三區(qū)；AlGaN層設(shè)于間隔的第一部分與第二部分之間，且AlGaN層鄰接第一部分及第二部分，所述AlGaN層覆蓋所述AlN勢(shì)壘層的所述第一區(qū)；柵極層疊于AlGaN層背離AlN勢(shì)壘層的一側(cè)，并與AlGaN層肖特基接觸。

本申請(qǐng)實(shí)施方式中，SiN層及AlGaN層均層疊于AlN勢(shì)壘層背離溝道層的一側(cè)；SiN層包括間隔設(shè)置的第一部分與第二部分，AlGaN層設(shè)于間隔的第一部分與第二部分之間，且AlGaN層鄰接第一部分及第二部分。換句話說，AlN勢(shì)壘層包括第一區(qū)、第二區(qū)及第三區(qū)，第一區(qū)連接于第二區(qū)與第三區(qū)之間。AlGaN層覆蓋AlN勢(shì)壘層的第一區(qū)，SiN層的第一部分覆蓋AlN勢(shì)壘層的第二區(qū)，SiN層的第二部分覆蓋AlN勢(shì)壘層的第三區(qū)。本申請(qǐng)實(shí)施方式中，AlGaN層能夠與AlN勢(shì)壘層的第一區(qū)之間形成AlGaN/AlN復(fù)合勢(shì)壘，SiN層的第一部分與AlN勢(shì)壘層的第二區(qū)之間形成SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘，SiN層的第二部分與AlN勢(shì)壘層的第三區(qū)之間也能夠形成SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘。由于SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘的導(dǎo)帶位于費(fèi)米能級(jí)之下，SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘對(duì)應(yīng)的溝道屬于耗盡型溝道，該耗盡型溝道始終處于常開狀態(tài)，該耗盡型溝道內(nèi)始終存在著二維電子氣。由于AlGaN/AlN復(fù)合勢(shì)壘的導(dǎo)帶位于費(fèi)米能級(jí)之上，AlGaN/AlN復(fù)合勢(shì)壘對(duì)應(yīng)的溝道屬于增強(qiáng)型溝道，因此，層疊于AlGaN層上的柵極上加載的柵壓為正且大于晶體管的開啟電壓時(shí)，增強(qiáng)型溝道內(nèi)才能感應(yīng)出導(dǎo)電的電子，形成二維電子氣，此時(shí)，二維電子氣能夠在溝道層內(nèi)流動(dòng)，晶體管處于打開狀態(tài)，源極與漏極之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。當(dāng)層疊于AlGaN層上的柵極上加載的柵壓為負(fù)或小于晶體管的開啟電壓時(shí)，增強(qiáng)型溝道內(nèi)不能感應(yīng)出導(dǎo)電的電子，此時(shí)，晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，源極與漏極之間不能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。本申請(qǐng)中，由于AlGaN/AlN復(fù)合勢(shì)壘對(duì)應(yīng)的溝道屬于增強(qiáng)型溝道，SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘屬于耗盡型溝道，不在柵極上施加?xùn)艍夯蚴┘拥臇艍狠^小時(shí)，晶體管處于關(guān)閉狀態(tài)，從而避免晶體管不工作時(shí)漏電而產(chǎn)生的安全方面的問題，具有更高的安全性能。

并且，由于存在層疊于AlN勢(shì)壘層背向溝道層的表面的SiN層，SiN層能夠使得與SiN層接觸位置的AlN勢(shì)壘層和溝道層之間的極化效應(yīng)加強(qiáng)，從而使得SiN/AlN復(fù)合勢(shì)壘對(duì)應(yīng)位置的溝道層內(nèi)能夠產(chǎn)生更多的電子，形成密度更高的二維電子氣。并且，由于SiN層為絕緣材料，SiN層部分覆蓋AlN勢(shì)壘層，可以起到表面鈍化的作用，從而能夠降低源極與漏極的表面的漏電流，使得該晶體管能夠有更高的安全性能。