一种增强型氧化镓晶体管

本技术涉及微电子，尤其涉及到一种增强型氧化镓晶体管。

背景技术：

1、ga2o3是一种新型的半导体材料，具有超宽禁带宽度和超高临界击穿场强等优异特性，ga2o3功率器件在与gan和sic器件相同耐压情况下，导通电阻更低，功耗更小，能够极大地降低器件工作时的电能损耗，具有高击穿、低导通电阻和低成本三重优势。

2、目前，国际上对ga2o3基mosfet的研究主要集中在耗尽型器件，但是常开型ga2o3晶体管在工作的时候存在安全隐患，因而需要开发阈值电压vth为正的常关型器件。然而，已有的技术比如p-nio帽层技术会引入较多的栅极缺陷，进而导致阈值电压不稳定等现象，限制了ga2o3晶体管的应用。因此，亟需一种较为有效的ga2o3晶体管的增强型器件解决方案。

技术实现思路

1、因此，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种增强型氧化镓晶体管。

2、本实用新型提供的一种增强型氧化镓晶体管，包括：

3、衬底以及设置于衬底上的氧化镓外延层；氧化镓外延层的一端设置有电极生长台阶，电极生长台阶贯穿氧化镓外延层；

4、源电极，设置于电极生长台阶上，并延伸至氧化镓外延层外；

5、漏电极，设置于氧化镓外延层上；

6、栅介质层，设置于氧化镓外延层的栅极位置区域；栅介质层位于源电极和漏电极之间；

7、栅电极，设置于栅介质层上。

8、在一种可能的实现方式中，电极生长台阶还延伸至衬底内。

9、在一种可能的实现方式中，氧化镓外延层为β型氧化镓外延层。

10、在一种可能的实现方式中，源电极包括第一子电极和第二子电极，且第二子电极的尺寸小于第一子电极的尺寸；第一子电极设置于电极生长台阶上，第二子电极设置于第一子电极上；栅介质层还延伸覆盖第一子电极的裸露表面。

11、在一种可能的实现方式中，栅电极的部分横跨于第一子电极上。

12、在一种可能的实现方式中，漏电极包括第三子电极和第四子电极，且第四子电极的尺寸小于第三子电极的尺寸；第三子电极设置于氧化镓外延层上，第四子电极设置于第三子电极上；栅介质层还延伸覆盖第三子电极的裸露表面。

13、在一种可能的实现方式中，衬底为氧化镓衬底。

14、在一种可能的实现方式中，氧化镓外延层为cu掺杂β型氧化镓外延层，且其中的cu掺杂浓度在1×1016～1×1018cm-3之间。

15、本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

16、本实用新型提供的增强型氧化镓晶体管，通过在氧化镓外延层的一端设置贯穿氧化镓外延层的电极生长台阶，暴露氧化镓沟道，并在该电极生长台阶上设置源电极，从而使该器件在零偏置时，若漏电极施加正压，则源电极肖特基结反偏，沟道没有电流流动，器件关断；若栅电极施加高于阈值电压的栅压时，源电极肖特基结的氧化镓电势被压低，导致肖特基结的势垒厚度明显下降，进而使电子可以由源电极金属直接隧穿至氧化镓沟道中，从而开启器件；实现增强型器件功能。且结构简单，成本较低。

技术特征：

1.一种增强型氧化镓晶体管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述电极生长台阶还延伸至所述衬底内。

3.根据权利要求1或2所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述氧化镓外延层为β型氧化镓外延层。

4.根据权利要求1或2所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述源电极包括第一子电极和第二子电极，且所述第二子电极的尺寸小于所述第一子电极的尺寸；所述第一子电极设置于所述电极生长台阶上，所述第二子电极设置于所述第一子电极上；所述栅介质层还延伸覆盖所述第一子电极的裸露表面。

5.根据权利要求4所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述栅电极的部分横跨于所述第一子电极上。

6.根据权利要求4所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述漏电极包括第三子电极和第四子电极，且所述第四子电极的尺寸小于所述第三子电极的尺寸；所述第三子电极设置于所述氧化镓外延层上，所述第四子电极设置于所述第三子电极上；所述栅介质层还延伸覆盖所述第三子电极的裸露表面。

7.根据权利要求3所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述衬底为氧化镓衬底。

8.根据权利要求6所述的增强型氧化镓晶体管，其特征在于，所述氧化镓外延层为cu掺杂β型氧化镓外延层，且其中的cu掺杂浓度在1×1016～1×1018cm-3之间。

技术总结
本技术公开了一种增强型氧化镓晶体管，包括：衬底以及设置于衬底上的氧化镓外延层；氧化镓外延层的一端设置有电极生长台阶，电极生长台阶贯穿氧化镓外延层；源电极，设置于电极生长台阶上，并延伸至氧化镓外延层外；漏电极，设置于氧化镓外延层上；栅介质层，设置于氧化镓外延层的栅极位置区域；栅介质层位于源电极和漏电极之间；栅电极，设置于栅介质层上。本技术中的器件，具有常关特性，且结构简单，成本较低。

技术研发人员：李祥东,张婕,翟荔丽,李秋爽,刘通,程智博,张远航,杨伟涛,游淑珍,张进成,郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：20230602
技术公布日：2024/1/15