[發(fā)明專利]一種應用于HEMT的二極管器件、制備方法及HEMT

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211312094.7
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115602711A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉濤;黃匯欽
• 申請（專利權）人: 天狼芯半導體（成都）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/861;H01L21/329;H01L29/778;H01L27/06
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

1.一種應用于HEMT的二極管器件，其特征在于，所述二極管器件包括：

半導體襯底；

第一溝道層，設于所述半導體襯底上；

第一勢壘層，設于所述第一溝道層上；

多個第二溝道層和多個第二勢壘層，其中，多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層交替層疊設置設于所述第一勢壘層上，底部的所述第二溝道層設于所述第一勢壘層上，且多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的寬度依次減小，以在多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的第一側形成階梯結構；

蓋帽層，設于頂部的所述第二勢壘層上；

陽極電極層，設于所述階梯結構和所述蓋帽層上；

陰極電極層，設于所述第一溝道層上，且設于多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的第二側；

絕緣介質層，設于頂部的所述第二勢壘層上，且位于所述陽極電極層與所述陰極電極層之間以及所述蓋帽層與所述陰極電極層之間；其中，所述陽極電極層和所述陰極電極層分別與所述HEMT的源極和漏極連接。

2.如權利要求1所述的二極管器件，其特征在于，多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的第二側與所述第一勢壘層的第二側齊平。

3.如權利要求2所述的二極管器件，其特征在于，所述陰極電極層還設于所述第一勢壘層的第二側，且深入至所述第一溝道層內。

4.如權利要求2所述的二極管器件，其特征在于，所述第二勢壘層的寬度與所述第二勢壘層背面的所述第二溝道層的寬度之間的差值等于所述第二勢壘層與所述第二勢壘層正面的所述第二溝道層的寬度之間的差值。

5.如權利要求1-4任一項所述的二極管器件，其特征在于，所述絕緣介質層的上表面與所述陽極電極層的上表面齊平。

6.如權利要求1-4任一項所述的二極管器件，其特征在于，所述第二溝道層的厚度與所述第二勢壘層的厚度相同。

7.如權利要求1-4任一項所述的二極管器件，其特征在于，所述絕緣介質層為高介電材料。

8.一種應用于HEMT的二極管器件的制備方法，其特征在于，包括：

在半導體襯底上依次形成第一溝道層和第一勢壘層；

在所述第一勢壘層上形成交替層疊設置的多個第二溝道層和多個第二勢壘層；其中，底部的所述第二溝道層設于所述第一勢壘層上，且多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的寬度依次減小，以在多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的第一側形成階梯結構；

在頂部的所述第二勢壘層上形成蓋帽層；

在所述階梯結構和所述蓋帽層上形成陽極電極層；

在所述第一溝道層上形成陰極電極層；其中，所述陰極電極層設于多個所述第二溝道層和多個所述第二勢壘層的第二側；

在頂部的所述第二勢壘層上形成絕緣介質層，所述絕緣介質層位于所述陽極電極層與所述陰極電極層之間以及所述蓋帽層與所述陰極電極層之間。

9.一種HEMT，其特征在于，所述HEMT內集成如權利要求1-7任一項所述的二極管器件；或者包括如權利要求8所述的制備方法制備的二極管器件。

10.如權利要求9所述的HEMT，其特征在于，所述應用于HEMT的二極管器件設于所述HEMT的柵極、漏極或者源極下方，且所述陽極電極層與所述HEMT的源極連接，所述陰極電極層與所述HEMT的漏極連接。