技术特征：
1.一种具有逆向导通能力的gan rc-hemt，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠设置的衬底材料(1)、第二缓冲层(2)、第二势垒层(3)、第一缓冲层(4)、沟道层(5)和第一势垒层(6)；所述第一势垒层(6)与沟道层(5)之间、第二势垒层(3)与第二缓冲层(2)之间均形成异质结并产生二维电子气2deg；器件表面沿横向方向从一端到另一端依次分布有槽型源极结构、栅极结构和漏极结构，且两两之间被钝化层(7)所隔开；其特征在于，所述槽型源极结构由位于槽侧壁及底部的介质层(8)以及覆盖在介质层(8)之上的第一导电材料(9)构成；位于槽侧壁的介质层(8)与第二缓冲层(2)、第二势垒层(3)、第一缓冲层(4)和沟道层(5)接触，位于槽底部的介质层(8)与第二缓冲层(2)接触，所述第一导电材料(9)沿沟道层(5)表面向靠近漏极的方向延伸，形成欧姆接触，且第一导电材料(9)侧面与第一势垒层(6)和钝化层(7)接触，所述第一导电材料(9)上表面引出源极；所述漏极结构由第二导电材料(10)形成，第二导电材料(10)依次贯穿第一势垒层(6)、沟道层(5)、第一缓冲层(4)和第二势垒层(3)后延伸至第二缓冲层(2)中，第二导电材料(10)与第二缓冲层(2)的接触类型为欧姆接触；所述栅极结构包括位于第一势垒层(6)上方的p型gan层(11)及p型gan层之上的第三导电材料(12)，第三导电材料(12)与p型gan层(11)的接触类型为肖特基接触；所述第三导电材料(12)上表面引出栅极。2.根据权利要求1所述的一种具有逆向导通能力的gan rc-hemt，其特征在于，在第二缓冲层(2)下表面和衬底材料(1)上表面之间，还具有由势垒层和位于势垒层下方的缓冲层作为重复单元的续流结构，定义与衬底材料(1)接触的重复单位由第n势垒层(13)和第n缓冲层n(14)构成，其中n大于或等于三；续流结构一侧与介质层(8)接触，另一侧均第二导电材料(10)接触；续流结构中，每个重复单元中的势垒层和缓冲层间的异质结均产生2deg从而形成多沟道续流结构。3.根据权利要求1或2所述的一种具有逆向导通能力的gan rc-hemt，其特征在于，势垒层采用的材料为aln、algan、ingan、inaln中的一种或几种的组合，所述缓冲层采用的材料为gan。
技术总结
本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有逆向导通能力的GaN RC-HEMT器件。本发明在传统GaN HEMT器件的基础上引入了MOS型沟道二极管作为续流二极管，漏源负压使槽型源极结构的侧壁形成电子积累层，纵向续流沟道开启，电流从阳极出发经过纵向沟道后通过势垒层二下方的横向2DEG通路到达阴极，反向续流主通路的导通压降基本不受栅驱动负压的影响；当漏源负压达到一定值时，传统HEMT的反向续流通路即势垒层一下方的横向2DEG沟道开启，进一步增加反向导通电流。此外多沟道结构形成的极化结也有利于提升器件耐压，解决了集成肖特基续流阻断时泄漏电流大且温度影响稳定性的问题。泄漏电流大且温度影响稳定性的问题。泄漏电流大且温度影响稳定性的问题。
技术研发人员：罗小蓉 张成 廖德尊 邓思宇 杨可萌 贾艳江 魏杰 郗路凡 孙涛
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/6