[發明專利]一種基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件

在審

• 申請號: 202210697338.1
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115172451A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 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;H01L29/45;H01L29/06;H01L21/335;H01L29/778
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，包括：襯底(1-9)，設置于襯底上的緩沖層(1-8)，設置于緩沖層上的非故意摻雜溝道層(1-5)，設置于溝道層上的勢壘層(1-4)，設置于勢壘層上的源極歐姆接觸金屬層(1-6)、漏極歐姆接觸金屬層(1-7)與結型柵極部，以及第一介質鈍化層(1-10)與第二介質鈍化層(1-11)；其特征在于，

所述源極歐姆接觸金屬層上設置金屬源極，漏極歐姆接觸金屬層上設置金屬漏極，結型柵極部位于源極歐姆接觸金屬層與漏極歐姆接觸金屬層之間、且鄰近源極歐姆接觸金屬層設置；所述結型柵極部由從下往上依次層疊設置的P型寬禁帶半導體層(1-1)、P型多晶硅層(1-3)與金屬柵極(1-2)構成；所述第一介質鈍化層位于勢壘層上表面、且部分覆蓋P型多晶硅層兩側，所述第二介質鈍化層位于第一介質鈍化層上表面、且覆蓋金屬柵極。

2.按權利要求1所述基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，其特征在于，所述柵極金屬向P型多晶硅層兩側延伸形成柵極場板，所述柵極場板位于第一介質鈍化層上表面；所述源極金屬向漏極金屬側延伸形成源極場板，所述源極場板位于第二介質鈍化層上表面、且覆蓋結型柵極部；所述漏極金屬向源極金屬側延伸形成漏極場板，所述漏極場板位于第二介質鈍化層上表面。

3.一種基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，包括：襯底(2-12)，設置于襯底下的金屬漏極(2-13)，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N型電流通路區(2-8)，設置于P型電場屏蔽區與電流通路區上的非故意摻雜溝道層(2-5)，設置于溝道層上的勢壘層(2-4)，設置于勢壘層上的結型柵極部，以及金屬源極(2-6)、第一介質鈍化層(2-10)與第二介質鈍化層(2-11)；其特征在于，

所述結型柵極部由從下往上依次層疊設置的P型寬禁帶半導體層(2-1)、P型多晶硅層(2-3)與金屬柵極(2-2)構成；所述第一介質鈍化層覆蓋于勢壘層上表面、且部分覆蓋P型多晶硅層兩側，所述第二介質鈍化層位于第一介質鈍化層上表面、且覆蓋金屬柵極；所述金屬源極覆蓋于第二介質鈍化層上、且兩側分別與勢壘層、溝道層以及P型電場屏蔽區相接觸。

4.按權利要求1或3所述基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，其特征在于，所述P型多晶硅層與柵極金屬形成肖特基接觸或者歐姆接觸。

5.按權利要求1或3所述基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，其特征在于，所述P型多晶硅層采用由底部輕摻雜層與頂部重摻雜層構成的兩層結構。

6.按權利要求1或3所述基于PP異質結的結型柵增強型GaN器件，其特征在于，所述P型寬禁帶半導體層為P型GaN、AlGaN或者NiO，其摻雜濃度大于1e17 cm^-3。