GaN增强型遂穿HEMT及通过自对准实现GaN增强型遂穿HEMT的方法与流程

文档序号:12129596阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于包括主要由第一半导体和第二半导体组成的异质结构以及源、漏、栅电极,所述第二半导体形成于第一半导体表面,并具有宽于第一半导体的带隙,所述源、漏电极经形成于所述异质结构内的二维电子气电连接,所述栅电极设置于源电极和漏电极之间,所述源电极与第二半导体之间形成肖特基接触,所述漏电极与二维电子气形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于所述栅电极与第二半导体之间还分布有栅介质层,且所述栅电极与栅介质层之间形成肖特基接触。

3.根据权利要求2所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于:

所述栅介质层的材料包括SiO2、Al2O3和氮化硅中的任一种或两种以上的组合;

优选的,所述栅介质层的厚度为20nm-100nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于,当栅电极电压小于或等于0,而漏电极电压大于设定电压时,漏电极与源电极形成反向的肖特基结构,所述HEMT处于关断状态,而当栅电极电压大于阈值电压时,因量子遂穿效应形成导电通道使所述HEMT处于开启状态。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于所述栅电极与源电极在水平方向上的距离大于或等于0,在垂直方向上的高度差大于0。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于:所述第一半导体的材料选自GaN;和/或,所述第二半导体的材料选自AlxGa(1-x)N(0<x≤1)。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的GaN增强型遂穿HEMT,其特征在于所述源电极下端直接与第二半导体表面接触或穿入第二半导体。

8.一种通过自对准实现GaN增强型遂穿HEMT的方法,其特征在于包括:

在衬底上生长形成主要由第一半导体和第二半导体组成的异质结构,其中所述第二半导体形成于第一半导体表面,并具有宽于第一半导体的带隙;

在第二半导体上生长形成栅介质层,

刻蚀除去与漏电极对应区域的栅介质层,并制作漏电极,且使漏电极与形成于异质结构 中的二维电子气形成欧姆接触;

采用自对准工艺进行栅、源电极的制作,使源电极和栅电极分别与第二半导体和栅介质层形成肖特基接触。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于包括:

在完成漏电极的制作后,于栅介质层上沉积栅电极材料,且使栅电极材料与栅介质层形成肖特基接触,

在栅电极材料上方设置掩膜,并利用所述掩膜至少对与源电极对应区域的栅介质层或栅介质层及栅电极材料进行刻蚀,直至到达第二半导体层表面或第二半导体层的设定深度处,之后再利用所述掩膜沉积源电极材料而制作形成源电极,实现源电极和栅电极的自对准。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于包括:在完成漏电极的制作后,于所形成的器件上设置图形化掩膜,并利用所述图形化掩膜沉积栅电极材料,且使栅电极材料与栅介质层形成肖特基接触。

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