一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，所述絕緣層的上端設(shè)有倒直角梯形的插孔，且插孔位于源極和漏極之間，所述插孔內(nèi)插接有對(duì)應(yīng)的直角梯形的底層?xùn)艠O，所述底層?xùn)艠O的上端設(shè)有頂層?xùn)艠O。該新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，底層?xùn)艠O為直角梯形結(jié)構(gòu)，使底層?xùn)艠O與勢(shì)壘層的距離呈現(xiàn)階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結(jié)構(gòu)可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加?xùn)艠O與漏極之間的距離，同時(shí)因?yàn)榈讓訓(xùn)艠O靠近漏極端的右下角部分不會(huì)形成直角的方式，同樣會(huì)減少器件的熱電子效應(yīng)，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過(guò)減少頂層?xùn)艠O和勢(shì)壘層之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應(yīng)。
【專利說(shuō)明】
一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及GaN基HEMT器件技術(shù)領(lǐng)域具體為一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件。
【背景技術(shù)】
[0002]作為第三代半導(dǎo)體材料代表GaN基HEMT(HighElectron Mobility Transisors)器件，其具有擊穿電場(chǎng)高、迀移率高、禁帶寬度大、抗輻射能力強(qiáng)、熱導(dǎo)率好等優(yōu)點(diǎn)，GaN的這些優(yōu)良性質(zhì)，綜合了前兩代Si和GaAs等半導(dǎo)體材料的優(yōu)點(diǎn)，這些無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)使GaN成為研究熱點(diǎn)，進(jìn)而在微波射頻、大功率方面有廣泛的應(yīng)用前景。隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，LDMOS(Lateral Double-Diffused Metal-Oxide Semiconductor)將不能滿足基站功放系統(tǒng)對(duì)高頻、寬帶、高效等要求，研發(fā)新一代GaN HEMT器件取代LDMOS器件在基站上的應(yīng)用成為迫切需要。由于GaN HEMT器件在應(yīng)用的時(shí)候產(chǎn)生電流崩塌效應(yīng)，該效應(yīng)容易導(dǎo)致器件性能下降，如增益、射頻輸出功率、效率等，改善器件電流崩塌效應(yīng)是提高器件性能可行性的方法。GaN器件可靠性和性能是一對(duì)矛盾的體系，提高器件的可靠性，可以通過(guò)增加器件的擊穿電壓實(shí)現(xiàn)，而提高器件的擊穿電壓一般會(huì)導(dǎo)致器件的導(dǎo)通電阻增加，從而降低器件的性能，如何提高器件的擊穿電壓，而不提高器件的導(dǎo)通電阻成為亟需解決的問(wèn)題。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，包括襯底，所述襯底的上端設(shè)有溝道層，且溝道層的上端設(shè)有勢(shì)皇層，所述勢(shì)皇層的上端左右兩側(cè)分別設(shè)有源極和漏極，且源極和漏極之間設(shè)有絕緣層，所述絕緣層的左右兩端分別延伸覆蓋到源極和漏極的上端，所述絕緣層的上端設(shè)有倒直角梯形的插孔，且插孔位于源極和漏極之間，所述插孔的斜邊靠近漏極，所述插孔內(nèi)插接有對(duì)應(yīng)的直角梯形的底層?xùn)艠O，所述底層?xùn)艠O的上端設(shè)有頂層?xùn)艠O。
[0005]優(yōu)選的，所述底層?xùn)艠O與頂層?xùn)艠O為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選的，所述溝道層的厚度為0.5_5umo
[0007]優(yōu)選的，所述勢(shì)皇層的厚度為5_500um。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，底層?xùn)艠O為直角梯形結(jié)構(gòu)，使底層?xùn)艠O與勢(shì)皇層的距離呈現(xiàn)階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結(jié)構(gòu)可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加?xùn)艠O與漏極之間的距離，同時(shí)因?yàn)榈讓訓(xùn)艠O靠近漏極端的右下角部分不會(huì)形成直角的方式，同樣會(huì)減少器件的熱電子效應(yīng)，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過(guò)減少頂層?xùn)艠O和勢(shì)皇層之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的A結(jié)構(gòu)放大圖。
[0011]圖中:I襯底、2溝道層、3勢(shì)皇層、4源極、5漏極、6絕緣層、7插孔、8底層?xùn)艠O、9頂層?xùn)艠O。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]請(qǐng)參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，包括襯底I，襯底I為SiC，襯底I的上端設(shè)有溝道層2，且溝道層2的上端設(shè)有勢(shì)皇層3，溝道層2的厚度為0.5-5um，勢(shì)皇層3的厚度為5-500um，勢(shì)皇層3的上端左右兩側(cè)分別設(shè)有源極4和漏極5，且源極4和漏極5之間設(shè)有絕緣層6。
[0014]絕緣層6的左右兩端分別延伸覆蓋到源極4和漏極5的上端，絕緣層6的上端設(shè)有倒直角梯形的插孔7，且插孔7位于源極4和漏極5之間，插孔7的斜邊靠近漏極5，插孔7內(nèi)插接有對(duì)應(yīng)的直角梯形的底層?xùn)艠O8，底層?xùn)艠O8呈三角形，為肖特基柵極，底層?xùn)艠O8的上端設(shè)有頂層?xùn)艠O9，底層?xùn)艠O8與頂層?xùn)艠O9為一體成型結(jié)構(gòu)，一個(gè)整體。
[0015]該新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，底層?xùn)艠O8為直角梯形結(jié)構(gòu)，使底層?xùn)艠O8與勢(shì)皇層3的距離呈現(xiàn)階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結(jié)構(gòu)可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加頂層?xùn)艠O9與漏極5之間的距離，同時(shí)因?yàn)榈讓訓(xùn)艠O8靠近漏極5端的右下角部分不會(huì)形成直角的方式，同樣會(huì)減少器件的熱電子效應(yīng)，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過(guò)減少頂層?xùn)艠O9和勢(shì)皇層3之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應(yīng)。
[0016]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，包括襯底(I)，其特征在于:所述襯底(I)的上端設(shè)有溝道層(2)，且溝道層(2)的上端設(shè)有勢(shì)皇層(3)，所述勢(shì)皇層(3)的上端左右兩側(cè)分別設(shè)有源極(4)和漏極(5)，且源極(4)和漏極(5)之間設(shè)有絕緣層(6)，所述絕緣層(6)的左右兩端分別延伸覆蓋到源極(4)和漏極(5)的上端，所述絕緣層(6)的上端設(shè)有倒直角梯形的插孔(7)，且插孔(7)位于源極(4)和漏極(5)之間，所述插孔(7)的斜邊靠近漏極(5)，所述插孔(7)內(nèi)插接有對(duì)應(yīng)的直角梯形的底層?xùn)艠O(8)，所述底層?xùn)艠O(8)的上端設(shè)有頂層?xùn)艠O(9)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述底層?xùn)艠O(8)與頂層?xùn)艠O(9)為一體成型結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述溝道層(2)的厚度為0.5_5umo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型柵結(jié)構(gòu)的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述勢(shì)皇層(3)的厚度為5_500umo
【文檔編號(hào)】H01L29/423GK106098770SQ201610638795
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月8日 公開號(hào)201610638795.8, CN 106098770 A, CN 106098770A, CN 201610638795, CN-A-106098770, CN106098770 A, CN106098770A, CN201610638795, CN201610638795.8
【發(fā)明人】李寶國(guó), 馬京路, 韓威, 張書敬, 張達(dá)泉, 孫丞, 楊榮
【申請(qǐng)人】蘇州本然微電子有限公司, 河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司