[發明專利]一種增強型MIS-GaN器件

在審

• 申請號: 202210146339.7
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114520262A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 易波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種增強型MIS-GaN器件，包括：

襯底(1-9)，設置于襯底上的緩沖層(1-8)，設置于緩沖層上的溝道層(1-5)，設置于溝道層上的勢壘層(1-4)，設置于勢壘層上、且分別位于兩端的金屬源極(1-6)與金屬漏極(1-7)，以及設置于勢壘層上、且位于金屬源極與金屬漏極之間的MIS柵極部；

其特征在于，所述MIS柵極部采用寬禁帶半導體層(1-1)/絕緣介質層(1-3)/金屬柵極(1-2)的三層結構，其中，寬禁帶半導體層設置于勢壘層上，絕緣介質層設置于寬禁帶半導體層上，金屬柵極設置于絕緣介質層上。

2.按權利要求1所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述襯底由Si、SiC或藍寶石制成；所述緩存層由高阻GaN或者AlGaN制成；所述溝道層由非故意摻雜的GaN或InGaN制成。

3.一種增強型MIS-GaN器件，包括：

襯底(2-10)，設置于襯底下的金屬漏極(2-11)，設置于襯底上的耐壓層(2-9)，設置于耐壓層上的兩個P型電場屏蔽區(2-7)以及設置于兩個P型電場屏蔽區之間的電流通孔區(2-8)，設置于P型電場屏蔽區與電流通孔區上的非故意摻雜溝道層(UID)(2-5)，設置于溝道層上的勢壘層(2-4)，設置于勢壘層上的MIS柵極部，以及設置于MIS柵極部兩側的金屬源極(2-6)；

其特征在于，所述MIS柵極部采用寬禁帶半導體層(2-1)/絕緣介質層(2-3)/金屬柵極(2-2)的三層結構，其中，寬禁帶半導體設置于勢壘層上，絕緣介質層設置于寬禁帶半導體層上，金屬柵極設置于絕緣介質層上。

4.按權利要求3所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述襯底由N型重摻雜GaN制成；所述耐壓層由N型輕摻雜GaN制成，濃度在1e14～1e17之間；電流通孔區由N型GaN制成，其濃度比耐壓層高；所示P型電場屏蔽區由GaN制成；所述溝道層由GaN制成。

5.按權利要求1或3所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述勢壘層由AlGaN、或者GaN/AlGaN、或者AlGaN/AlN、或者InAlN制成。

6.按權利要求1或3所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述寬禁帶半導體層為P型AlGaN、或者NiO、或者SiC，摻雜濃度大于1e17cm^-3。

7.按權利要求1或3所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述寬禁帶半導體層為P型GaN。

8.按權利要求1或3所述增強型MIS-GaN器件，其特征在于，所述寬禁帶半導體層為N型GaN，摻雜濃度小于1e18cm^-3。