一種具有荷電層的HEMT器件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種具有荷電層的HEMT器件。該具有荷電層的HEMT器件，包括襯底、位于襯底上層的緩沖層、位于緩沖層上層的勢(shì)壘層和位于勢(shì)壘層上層的鈍化層，所述緩沖層與勢(shì)壘層的接觸面形成異質(zhì)結(jié)；所述勢(shì)壘層上表面兩端分別設(shè)置有源電極和漏電極，在源電極和漏電極之間勢(shì)壘層上表面設(shè)置有柵電極，所述勢(shì)壘層中設(shè)置有負(fù)荷電埋層；所述負(fù)荷電埋層的一端位于柵電極正下方，負(fù)荷電埋層的另一端位于柵電極與漏電極之間的鈍化層的正下方。該具有荷電層的HEMT器件能有效提高器件的擊穿電壓。適合在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于半導(dǎo)體
，具體的說(shuō)涉及一種具有荷電層的HEMT器件。
技術(shù)介紹
基于GaN材料的異質(zhì)結(jié)高電子遷移率晶體管(HEMT)具有高臨界擊穿電場(chǎng)、高電子遷移率和高濃度的二維電子氣(2DEG)溝道，因此具有反向阻斷電壓高、正向?qū)娮璧汀⒐ぷ黝l率高等特性。目前功率開關(guān)器件的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓、低導(dǎo)通電阻和高可靠性。HEMT器件的擊穿主要是由于柵肖特基結(jié)的泄漏電流和通過(guò)緩沖層的泄漏電流引起的。要提高器件耐壓，縱向上需要增加緩沖層的厚度和質(zhì)量，這主要由工藝技術(shù)水平?jīng)Q定；橫向上需要漂移區(qū)長(zhǎng)度增加，這不僅使器件(或電路)的芯片面積增加、成本增大，更為嚴(yán)重的是，器件的導(dǎo)通電阻增大，進(jìn)而導(dǎo)致功耗急劇增加，且器件開關(guān)速度也隨之降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的，就是針對(duì)上述問題，提出一種具有荷電層的HEMT器件。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種具有荷電層的HEMT器件，包括襯底、位于襯底上層的緩沖層、位于緩沖層上層的勢(shì)壘層和位于勢(shì)壘層上層的鈍化層，所述緩沖層與勢(shì)壘層的接觸面形成異質(zhì)結(jié)；所述勢(shì)壘層上表面兩端分別設(shè)置有源電極和漏電極，在源電極和漏電極之間勢(shì)壘層上表面設(shè)置有柵電極；所述勢(shì)壘層中設(shè)置有負(fù)荷電埋層；所述負(fù)荷電埋層的一端位于柵電極正下方，負(fù)荷電埋層的另一端位于柵電極與漏電極之間的鈍化層的正下方。本專利技術(shù)的有益效果為，能有效提高器件的擊穿電壓。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本專利技術(shù)的一種具有荷電層的HEMT器件，包括襯底1、位于襯底1上層的緩沖層2、位于緩沖層2上層的勢(shì)壘層3和位于勢(shì)壘層3上層的鈍化層4，所述緩沖層2與勢(shì)壘層3的接觸面形成異質(zhì)結(jié)；所述勢(shì)壘層3上表面兩端分別設(shè)置有源電極5和漏電極6，在源電極6和漏電極7之間勢(shì)壘層3上表面設(shè)置有柵電極7；其特征在于，所述勢(shì)壘層2中設(shè)置有負(fù)荷電埋層8；所述負(fù)荷電埋層8的一端位于柵電極8正下方，負(fù)荷電埋層8的另一端位于柵電極7與漏電極6之間的鈍化層4的正下方。本專利技術(shù)的工作原理為：在柵極下方以及柵-漏之間下方的勢(shì)壘層介質(zhì)中引入負(fù)電荷埋層，負(fù)電荷可優(yōu)化器件表面電場(chǎng)，減小柵靠漏端的電場(chǎng)峰值，使表面電場(chǎng)分布更為均勻，從而獲得耐壓的提升。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有荷電層的HEMT器件，包括襯底(1)、位于襯底(1)上層的緩沖層(2)、位于緩沖層(2)上層的勢(shì)壘層(3)和位于勢(shì)壘層(3)上層的鈍化層(4)，所述緩沖層(2)與勢(shì)壘層(3)的接觸面形成異質(zhì)結(jié)；所述勢(shì)壘層(3)上表面兩端分別設(shè)置有源電極(5)和漏電極(6)，在源電極(6)和漏電極(7)之間勢(shì)壘層(3)上表面設(shè)置有柵電極(7)；其特征在于，所述勢(shì)壘層(2)中設(shè)置有負(fù)荷電埋層(8)；所述負(fù)荷電埋層(8)的一端位于柵電極(8)正下方，負(fù)荷電埋層(8)的另一端位于柵電極(7)與漏電極(6)之間的鈍化層(4)的正下方。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有荷電層的HEMT器件，包括襯底(1)、位于襯底(1)上層的緩沖層(2)、位于緩沖層(2)上層的勢(shì)壘層(3)和位于勢(shì)壘層(3)上層的鈍化層(4)，所述緩沖層(2)與勢(shì)壘層(3)的接觸面形成異質(zhì)結(jié)；所述勢(shì)壘層(3)上表面兩端分別設(shè)置有源電極(5)和漏電極...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳露露，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陳露露，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51