具有栅漏复合阶梯场板结构的增强型HEMT射频器件及其制备方法

文档序号:26054721发布日期:2021-07-27 15:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.具有栅漏复合阶梯场板结构的增强型hemt射频器件,其包括:衬底,依次层叠于衬底上的缓冲层、沟道层和势垒层,源极和漏极位于所述势垒层表面两侧,p型gan区域和栅极依次层叠于源极和漏极之间的势垒层表面;其特征在于,还包括,

包含至少两个栅极子场板的栅极阶梯场板,位于所述势垒层表面,邻接所述p型gan区域朝向漏极的侧壁布置;

包含至少两个漏极子场板的漏极阶梯场板,位于所述势垒层表面,邻接所述漏极朝向所述p型gan区域的侧壁布置;

其中,沿源极指向漏极的方向上,远离所述势垒层表面侧的所述子场板的宽度大于靠近所述势垒层表面的所述子场板的宽度。

2.根据权利要求1的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,所述栅极阶梯场板包含依次层叠的第一栅极子场板、第二栅极子场板和第三栅极子场板,第一栅极子场板位于所述势垒层表面,第三栅极子场板远离所述势垒层,第二栅极子场板位于第一栅极子场板和第三栅极子场板之间。

3.根据权利要求2的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,第一、第二和第三栅极子场板的总厚度等于p型gan区域的厚度。

4.根据权利要求1的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,所述漏极阶梯场板包含依次层叠的第一漏极子场板、第二漏极子场板和第三漏极子场板,第一漏极子场板远离所述势垒层,第三漏极子场板位于所述势垒层表面,第二漏极子场板位于第一漏极子场板和第三漏极子场板之间。

5.根据权利要求4的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,第一、第二和第三漏极子场板的总厚度等于漏极的厚度。

6.根据权利要求1至5之一的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,所述源极与所述p型gan区域及栅极之间、所述栅极阶梯场板与所述漏极阶梯场板之间布置有钝化层。

7.根据权利要求1至5之一的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,所述阶梯场板的厚度优选10nm。

8.根据权利要求4的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,优选地,所述势垒层为al0.25ga0.75n层,其厚度优选15nm。

9.根据权利要求4的所述增强型hemt射频器件,其特征在于,优选地,所述缓冲层为al0.11ga0.89n层,其厚度优选20nm。

10.具有栅漏复合阶梯场板结构的增强型hemt射频器件的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:

在衬底上依次外延生长缓冲层、沟道层和势垒层;

在所述势垒层上沉积钝化层,刻蚀所述钝化层形成栅极窗口;

在所述栅极窗口外延生长p型gan区域;

在所述p型gan区域的上方形成栅极;

形成源极和漏极;

刻蚀栅极和漏极之间的钝化层,沿p型gan区域朝向漏极的侧壁一侧和沿漏极朝向p型gan区域的侧壁一侧分别形成邻接p型gan区域栅极阶梯场板窗口和邻接漏极的漏极阶梯场板窗口;

在所述栅极阶梯场板窗口形成栅极阶梯场板,在所述漏极阶梯场板窗口形成漏极阶梯场板;

沉积加厚钝化层。


技术总结
本发明涉及具有栅漏复合阶梯场板结构的增强型HEMT射频器件及其制备方法,其通过在势垒层表面设置一p型GaN区域,将栅极设置于该p型GaN区域上,进而在p型GaN区域朝向漏极的侧墙上布置栅极阶梯场板,在漏极朝向p型GaN区域的侧墙上布置漏极阶梯场板,阶梯场板包含至少两个子场板,子场板的宽度由上至下逐渐减小,其通过栅漏复合阶梯场板的设置,改变了栅极靠近漏极一侧以及漏极靠近栅极一侧的电场分布并且提高栅漏之间的平均电场强度,提升了器件的耐压性能和可靠性;栅极下方设置一p‑GaN区域,结合栅漏复合阶梯场板结构,使得的增强型HEMT射频器件具有更小的栅漏电容,表现出更高的截止频率。

技术研发人员:孙慧卿;夏凡;李渊;夏晓宇;谭秀洋;张淼;马建铖;黄志辉;王鹏霖;丁霄
受保护的技术使用者:华南师范大学
技术研发日:2021.05.12
技术公布日:2021.07.27
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