[發明專利]一種氮化鎵P溝道器件

在審

• 申請號: 202210174673.3
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114551573A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 周琦;蔡永蓮;陳匡黎;王守一;衡姿余;李競研;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;電子科技大學廣東電子信息工程研究院
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/20;H01L29/205;H01L29/78
• 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

1.一種氮化鎵P溝道器件，從下至上依次包括層疊設置的襯底(01)、位于襯底(01)上方的緩沖層(02)、位于緩沖層(02)上方的AlGaN勢壘層(03)、位于AlGaN勢壘層(03)上方的P-GaN溝道層(04)；所述P-GaN溝道層(04)與AlGaN勢壘層(03)構成異質結；在P-GaN溝道層(04)上表面覆蓋有鈍化層(05)；還包括凹槽柵結構，凹槽柵結構的凹槽位于P-GaN溝道層(04)中，在凹槽底部和側壁覆蓋有柵介質層(06)，且柵介質層(06)還沿鈍化層(05)上表面向兩側延伸至覆蓋鈍化層(05)上表面，柵介質層(06)中淀積有柵極金屬(08)，P-GaN溝道層(04)、柵介質層(06)和柵極金屬(08)構成MIS柵結構；在所述P-GaN溝道層(04)上表面一端具有源極歐姆金屬(07)，源極歐姆金屬(07)的側面與鈍化層(05)和柵介質層(06)接觸；在所述P-GaN溝道層(04)的另一端具有漏極歐姆金屬(09)，漏極歐姆金屬(09)的側面與鈍化層(05)和柵介質層(06)接觸；其特征在于，所述AlGaN勢壘層(03)中的Al組分為漸變的，其漸變方式為從靠近緩沖層(02)的一端到靠近P-GaN溝道層(04)一端逐漸增加。

2.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，基于P-GaN溝道層和AlGaN勢壘層之間的極化效應，在其異質結界面產生二維空穴氣形成空穴溝道。

3.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述P-GaN溝道層(04)的摻雜濃度1～5(x10¹⁷cm^-3)。

4.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述P-GaN溝道層(04)厚度為60-120nm。

5.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，AlGaN勢壘層(03)中Al組分變化范圍在0-1之間，Al組分的漸變方式為線性變化或階梯變化。

6.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述襯底(01)采用的材料為Si、藍寶石、SiC或GaN中的一種。

7.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述鈍化層(05)采用的材料為是二氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂和二氧化鉿中的一種或多種組合，其厚度為1-100nm。

8.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述柵介質層(06)采用的材料為二氧化硅、氧化鋁和二氧化鉿中的一種或多種組合，其厚度為1-100nm。

9.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述源電極(07)和所述漏電極(09)的材料是Ni/Au，Ti/Au，Pd/Au或者Ni/Au/Ni中任一種多層金屬。

10.根據權利要求1所述的一種氮化鎵P溝道器件，其特征在于，所述柵電極(08)材料是Ni/Au，Pt/Au或者Mo/Au中任一種多層金屬。