[發明專利]一種集成肖特基管的GaN功率器件

有效

• 申請號: 202110907784.6
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113611742B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 羅小蓉;賈艷江;張成;鄧思宇;孫濤;楊可萌;魏杰;廖德尊;郗路凡;趙智家
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

1.一種集成肖特基管的GaN功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次層疊設置的第一導電材料(1)、N型高摻雜GaN層(2)、GaN緩沖層(3)、勢壘層(4)以及鈍化層(5)；所述GaN緩沖層(3)中插入具有孔隙的P型高摻雜GaN阻擋層(7)，即P型高摻雜GaN阻擋層(7)沿器件橫向方向呈間斷對稱分布；沿器件橫向方向，器件中央包括柵極結構和肖特基陽極凹槽結構，二者沿器件縱向方向并列排布，第二導電材料(6)對稱分布于器件兩側，且第二導電材料(6)與柵極結構和肖特基陽極凹槽結構之間有間距；

定義縱向方向是垂直于橫向方向和垂直方向的第三維度方向；

第一導電材料(1)下表面引出漏極；

第二導電材料(6)自上而下貫穿鈍化層(5)并與勢壘層(4)相接觸，接觸類型為歐姆接觸，所述第二導電材料(6)上表面引出源極；

其特征在于：

所述肖特基陽極凹槽結構由介質材料(8)和第三導電材料(9)組成，自上而下依次貫穿鈍化層(5)、勢壘層(4)并與GaN緩沖層(3)接觸，且位于P型高摻雜GaN阻擋層(7)孔隙正上方，凹槽寬度大于P型高摻雜GaN阻擋層(7)孔隙寬度；所述介質材料(8)位于槽底部和側壁；所述第三導電材料(9)鑲嵌于槽底部的介質材料(8)之中，且底部與GaN緩沖層(3)接觸，接觸類型為肖特基接觸，所述第三導電材料(9)上表面引出肖特基二極管陽極，與源極短接；

所述柵極結構包含P型GaN層(10)、介質材料(12)和第四導電材料(11)，P型GaN層(10)貫穿鈍化層(5)并與勢壘層(4)相接觸，介質材料(12)覆蓋于P型GaN層(10)的頂部和半導體沿縱向方向的前后兩側壁；所述第四導電材料(11)覆蓋于介質材料(12)之上；

第四導電材料(11)上表面引出柵極。

2.根據權利要求1所述的一種集成肖特基管的增強型GaN垂直電子晶體管，其特征在于，所述勢壘層(4)采用的材料為AlN、AlGaN、InGaN、InAlN中的一種或幾種的組合。