一种场效应管、其制备方法及开关电路与流程

文档序号:26054707发布日期:2021-07-27 15:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种场效应管,其特征在于,包括:沟道层、与所述沟道层层叠设置的源极、漏极和栅极结构;其中,所述源极、漏极和栅极结构同层设置;

所述栅极结构包括层叠设置的p型氮化镓层和n型氮化镓层,且所述p型氮化镓层位于所述n型氮化镓层与所述沟道层之间;所述p型氮化镓层的掺杂浓度为1×1018cm-3~1×1019cm-3

所述场效应管还包括栅极金属层,所述栅极金属层与所述n型氮化镓层欧姆接触。

2.如权利要求1所述的场效应管,其特征在于,所述p型氮化镓层的厚度大于或等于50nm、且小于或等于70nm。

3.如权利要求1或2所述的场效应管,其特征在于,所述n型氮化镓层的掺杂浓度为1×1016cm-3~5×1019cm-3

4.如权利要求3所述的场效应管,其特征在于,所述n型氮化镓层的厚度小于或等于40nm。

5.如权利要求1~4任一项所述的场效应管,其特征在于,所述沟道层包括层叠的氮化镓层和铝镓氮势垒层;

所述源极、漏极和所述栅极结构设置在所述铝镓氮势垒层。

6.如权利要求5所述的场效应管,其特征在于,还包括衬底,以及设置在所述衬底上的缓冲层;

所述氮化镓层形成在所述缓冲层上。

7.如权利要求6所述的场效应管,其特征在于,所述衬底的材料为硅、蓝宝石、碳化硅或氮化镓体材料。

8.如权利要求5~7任一项所述的场效应管,其特征在于,还包括钝化层,所述钝化层与所述铝镓氮势垒层层叠设置;

所述源极、所述漏极和所述栅极结构穿过所述钝化层,并外露在所述钝化层外。

9.一种场效应管的制备方法,其特征在于,包括:

形成沟道层;

在所述沟道层上形成栅极结构,其中所述栅极结构包括层叠设置的p型氮化镓层和n型氮化镓层,且所述p型氮化镓层位于所述n型氮化镓层与所述沟道层之间;所述p型氮化镓层的掺杂浓度为1×1018cm-3~1×1019cm-3

在所述沟道层上形成源极和漏极,并在所述栅极结构上形成栅极金属层。

10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述p型氮化镓层的厚度大于或等于50nm、且小于或等于70nm。

11.一种开关电路,其特征在于,包括主板以及设置在所述主板上的如权利要求1~8任一项所述的场效应管。


技术总结
本申请提供了一种场效应管、其制备方法及开关电路,所述场效应管中包括:沟道层、源极、漏极、栅极结构和栅极金属层;栅极结构包括层叠设置的P型氮化镓层和N型氮化镓层,从而利用nGaN/pGaN的反偏二极管取代栅金属/pGaN的肖特基二极管,可以增加场效应管的栅耐压能力,从而提高击穿能力。而P型氮化镓层的掺杂浓度为1×1018cm‑3~1×1019cm‑3,可以降低器件工作时电荷存储效应,使pGaN层中载流子的尽可能的耗尽,避免冗余电荷存储,从而提高器件工作阈值电压稳定性。栅极金属层与栅极结构之间采用欧姆接触,可以改善栅极金属层与栅极结构连接的可靠性,从而提高场效应管的可靠性。

技术研发人员:包琦龙;蒋其梦;唐高飞;王汉星;吉尔伯托·库拉托拉
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2021.03.09
技术公布日:2021.07.27
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