一种低关态漏电流GaNHEMT器件及其制备方法

本发明属于半导体领域，特别涉及一种低关态漏电流gan hemt器件及其制备方法。

背景技术：

1、氮化镓作为第三代半导体，因其宽带隙，高的击穿场强以及高的电子饱和速度，在高频高功率领域有巨大的发展前景。然而由于材料生长以及器件制造技术的限制，当前，gan hemt器件仍存在一些问题亟待解决，对器件关态漏电流的抑制就是其中之一。漏电流增加会显著增加电路的低频噪声和功率损耗，降低器件的集成度，影响器件工作的可靠性。

2、目前降低器件漏电流的方法主要是通过优化工艺，提升器件外延层质量，减少缺陷所导致的漏电通道。但是工艺优化使得成本也有所上升，限制了其应用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种低关态漏电流gan hemt器件及其制备方法，该器件有效降低了关态漏电流，可以提升器件的关断特性，优化其在数字电路应用中的性能。

2、本发明提供了一种低关态漏电流gan hemt器件，包括：

3、缓冲层；

4、位于所述缓冲层之上的势垒层；

5、位于所述势垒层上方两侧的漏极和源极；

6、所述漏极和源极与所述势垒层接触并形成欧姆接触区域；

7、所述欧姆接触区域为阶梯型结构。

8、进一步的，所述阶梯型结构在靠近沟道区域阶梯金属离二维电子气距离最近。

9、优选的，所述阶梯型结构长度为0.05μm，高度为0.01μm，包括但不限于上述阶梯结构长度与高度。

10、优选的，所述缓冲层的材料为gan。

11、优选的，所述势垒层的材料为algan。

12、进一步的，所述器件还包括衬底层。

13、优选的，所述衬底层为碳化硅衬底。

14、本发明还提供了一种低关态漏电流gan hemt器件的制备方法，包括如下步骤：

15、在衬底表面生长gan缓冲层(1)，随后生长algan势垒层(2)；在所述algan势垒层(2)的表面两侧分别形成漏极(3)和源极(4)，所述漏极(3)和源极(4)均与所述algan势垒层(2)接触并形成欧姆接触区域；将所述欧姆接触区域刻蚀成阶梯型结构。

16、有益效果

17、本发明通过阶梯型结构保证了电流主要流经通道的良好接触，使得导通时输出特性基本不改变；通过扩展其他通路的长度来降低器件在关断状态下的漏电流，器件漏电流的减小可以提升器件的关断特性，优化其在数字电路应用中的性能。

技术特征：

1.一种低关态漏电流gan hemt器件，包括：

2.根据权利要求1所述的gan hemt器件，其特征在于：所述阶梯型结构在靠近沟道区域阶梯金属离二维电子气距离最近。

3.根据权利要求2所述的gan hemt器件，其特征在于：所述阶梯型结构的阶梯长度为0.05μm，阶梯高度为0.01μm。

4.根据权利要求1所述的gan hemt器件，其特征在于：所述缓冲层(1)的材料为gan。

5.根据权利要求1所述的gan hemt器件，其特征在于：所述势垒层(2)的材料为algan。

6.根据权利要求1所述的gan hemt器件，其特征在于：所述器件还包括衬底层。

7.根据权利要求6所述的gan hemt器件，其特征在于：所述衬底层为碳化硅衬底。

8.一种低关态漏电流gan hemt器件的制备方法，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种低关态漏电流GaN HEMT器件及其制备方法，包括：缓冲层(1)；位于所述缓冲层(1)之上的势垒层(2)；位于所述势垒层(2)上方两侧的漏极(3)和源极(4)；所述漏极(3)和源极(4)与所述势垒层(2)接触并形成欧姆接触区域；所述欧姆接触区域为阶梯型结构。本发明通过阶梯型结构保证了电流主要流经通道的良好接触，使得导通时输出特性基本不改变；通过扩展其他通路的长度来降低器件在关断状态下的漏电流，器件漏电流的减小可以提升器件的关断特性，优化其在数字电路应用中的性能。

技术研发人员：李根,吴亮,吴杨,马灵美,林昊锋
受保护的技术使用者：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21