CN110518068A - 一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 - Google Patents
一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110518068A CN110518068A CN201910818394.4A CN201910818394A CN110518068A CN 110518068 A CN110518068 A CN 110518068A CN 201910818394 A CN201910818394 A CN 201910818394A CN 110518068 A CN110518068 A CN 110518068A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gan
- inaln
- barrier layer
- layer
- normally
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N methionine Chemical compound CSCCC(N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 24
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 6
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 160
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 117
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 54
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
- H01L21/3245—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering of AIIIBV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
- H01L29/66462—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET] with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7782—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
- H01L29/7783—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有p‑GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法，属于半导体功率器件领域。本发明的器件包括衬底、GaN缓冲层、InAlN势垒层、p‑GaN帽层、栅极、源极、漏极和钝化层，其中GaN缓冲层与InAlN势垒层形成异质结，可以抑制电流坍塌效应和调制沟道电场分布以提高器件的击穿电压；本发明通过使用In组份0.17的InAlN材料作为势垒层，实现了异质结的晶格匹配，增大了电子阻挡层势垒高度，因此可以减小器件的导通电阻和栅极漏电流；另外使用高介电常数材料作为钝化层，能够降低器件靠近漏极的栅极边缘处的电场峰值，提高了InAlN HEMT器件的击穿电压。
Description
技术领域
本发明属于半导体功率器件领域领域，具体涉及一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法。
背景技术
宽禁带半导体氮化镓(GaN)作为最具有代表性的第三代半导体材料，是继硅(Si)为代表的第一代材料和以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料之后，快速发展的新型半导体材料，因其临界击穿电场高、高迁移率、高饱和漂移速度，在电力电子和射频微波领域的应用前景十分广阔。GaN材料可以三元合金材料(如AlGaN、InGaN、InAlN等)形成异质结，产生的压电极化及自发极化会使GaN材料与其三元合金材料形成的异质结界面处形成高浓度的二维电子气(wo-dimensional electron gas，2DEG)，其迁移率及饱和速度都远高于硅。而以AlGaN/GaN异质结为核心制作的高电子迁移率晶体管(HEMT)有着优良的性能，非常适合制作功率半导体器件，目前被业界广泛关注。
AlGaN/GaN异质结材料在近年来一直是GaN基器件的主力，对于AlGaN/GaN异质结，由于AlN具有较强的自发极化率，但是随着Al组分的提高，AlGaN势垒层材料质量降低，导致表面缺陷增多，晶格失配变大，引起晶圆翘曲变大；并且当Al组分过高时AlGaN势垒层会达到一个临界高度，如果AlGaN势垒层厚度超过其临界厚度就会产生应力弛豫，极大降低极化效应，所以Al组分不能太高，限制了其自发极化。
由于AlGaN/GaN异质结界面处存在着高浓度的，所以常规的AlGaN/GaN HEMT均为。HEMT器件在应用中更有优势。目前通常采用刻蚀凹槽、F基粒子注入等方法来耗尽栅极下方二维电子气(2DEG)来实现器件的常关。但是凹栅刻蚀工艺难以精确控制并且会带来损伤，呈现电流坍塌现象；F基粒子注入也会因为注入的精确性问题带来一系列稳定性问题。
本发明采用p-GaN栅结构以实现器件的常关，由于p-GaN栅结构对干法刻蚀这项工艺要求更低，所以功率开关应用上更具备可行性。p-GaN栅技术是通过在势垒层p型GaN帽层通过抬高界面异质结导带到费米能级以上，栅极下方沟道的二维电子气被耗尽，最终实现器件的常关。新型InAlN/GaN异质结与AlGaN/GaN有许多相似之处，但也有其自身独特的优点。InAlN/GaN异质结中，当In组分为17％时，InAlN与GaN具有相同的晶格常数，因此可以摆脱应力产生的种种问题，能够有效的提高器件可靠性。虽然InAlN势垒层与GaN缓冲层不存在应力效果，因此没有压电极化，但是自发极化产生的二维电子气面密度远高于常规AlGaN/GaN，理论上有着更大的功率输出，因此在功率器件应用方面具备更大的潜力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaNHMET器件；本发明的目的之二在于提供一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，所述器件包括衬底(101)和设置于所述衬底上方的InAlN/GaN异质结，所述异质结通过GaN缓冲层(102)与InAlN势垒层(103)形成，所述InAlN势垒层位于所述GaN缓冲层上方。
优选的，所述器件还包括所述InAlN势垒层上方顺序设置的钝化层(108)、源极(106)、钝化层(108)、p-GaN帽层(104)、钝化层(108)、漏极(107)、钝化层(108)以及设置于所述p-GaN帽层正上方的栅极(105)。
优选的，所述钝化层的材料具有7.5F/m以上的介电常数。
优选的，所述InAlN势垒层和源极、漏极之间的接触为欧姆接触；所述p-GaN帽层与栅极之间的接触为肖特基接触。
优选的，所述InAlN势垒层厚度≤6nm。
优选的，所述源极、漏极和栅极下方为有源区，所述有源区外侧为隔离区。
2、上述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、利用外延生长法在衬底(101)上方依次生长GaN和InAlN材料，在所述衬底上形成由GaN缓冲层(102)与InAlN势垒层(103)构成的InAlN/GaN异质结，所述InAlN材料中In的组分为0.17；
S2、在所述InAlN/GaN异质结的InAlN势垒层上进行外延生长p-GaN，与InAlN势垒层以及所述GaN缓冲层形成晶格匹配；
S3、通过光刻作用将所述p-GaN帽层中栅极区域用光刻胶进行保护，再用干法刻蚀以形成p-GaN帽层；
S4、将S3中形成的光刻胶剥离后在所述InAlN势垒层上方沉积介电常数≥7.5F/m的材料，形成钝化层(108)；
S5、将源极与漏极区域之外的部分用光刻胶保护，然后在所述钝化层上方进行干法刻蚀除去源极与漏极区域中的钝化层，继续在源极和漏极区域沉积金属，与所述InAlN势垒层形成欧姆接触，即形成源极(106)和漏极(107)；
S6、在所述p-GaN帽层上方沉积栅极金属形成栅极(105)，使所述栅极金属与所述p-GaN帽层形成肖特基接触。
优选的，S5中所述在源极和漏极区域沉积金属时采用以下退火方式：退火速率10～800℃/min，退火时气氛为N2气氛。
优选的，S5中所述金属采用Ti/Al/Ti/Au，每一层的厚度分别为30nm，120nm，50nm，100nm。
优选的，S6中所述栅极金属采用Ni/Au，每一层的厚度分别为50nm，300nm。
优选的，所述制备方法还包括在形成p-GaN帽层后利用刻蚀或局部注入离子的方法形成位于有源区外侧的隔离区。
优选的，所述局部注入离子具体为：纵向局部注入离子填充InAlN势垒层(103)以及GaN缓冲层(102)上部形成有源区；所述刻蚀具体为：纵向局部去除InAlN势垒层(103)以及GaN缓冲层(102)上部，实现有源区的台面隔离。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，器件中存在InAlN/GaN异质结，并且在在异质结的InAlN势垒层上增加了一层p-GaN帽层，通过抬高界面异质结导带到费米能级以上，栅极下方沟道的二维电子气被耗尽，最终实现器件的常关作用；同时InAlN/GaN异质结中，In质量分数为17％时，InAlN与GaN具有相同的晶格常数，因此可以摆脱应力产生的种种问题，有效的提高器件可靠性；另外虽然InAlN势垒层与GaN缓冲层不存在应力效果，因此没有压电极化，但是自发极化产生的二维电子气面密度远高于常规AlGaN/GaN，故理论上本发明的器件有着更大的功率输出，使得在功率器件应用方面具备更大的潜力；
2、本发明提供一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，制备方法简单、可行性高。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为传统的具有p-GaN栅结构的常关型AlGaN/GaN HEMT器件的结构示意图；
图2为本发明提出的一种势垒层为In0.17Al0.83N的具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HEMT器件的结构示意图；
图3为本发明提出的具有p-GaN栅结构的InAlN/GaN HEMT器件的制备方法；
图4为具有不同AlGaN势垒层厚度的AlGaN/GaN HEMT器件(a)以及具有不同InAlN势垒层厚度的InAlN/GaN HEMT器件(a)的转移特性随势垒层厚度改变的对比示意图；
图5为具有不同AlGaN势垒层厚度的AlGaN/GaN HEMT器件(a)以及具有不同InAlN势垒层厚度的InAlN/GaN HEMT器件(b)的输出特性随势垒层厚度改变的对比示意图；
图6为AlGaN势垒层厚度为20nm的AlGaN/GaN HEMT器件和InAlN势垒层厚度为5nm的InAlN/GaN HEMT器件的输出特性和转移特性对比示意图；
图7为AlGaN势垒层厚度为20nm的AlGaN/GaN HEMT器件和InAlN势垒层厚度为5nm的InAlN/GaN HEMT器件的频率特性对比示意图；
图8为AlGaN势垒层厚度为20nm的AlGaN/GaN HEMT器件(a)和InAlN势垒层厚度为5nm的InAlN/GaN HEMT器件(b)中300nm厚度的钝化层材料不同时的击穿特性对比示图；
图9为当InAlN/GaN器件在加入厚度为300nm的TiO2钝化层之后，关断状态下的器件碰撞电离率分布示意图，其中a、b分别为加入TiO2钝化层之前和之后的分布示意图；
图10为当AlGaN/GaN器件在加入厚度为300nm的TiO2钝化层之后，关断状态下的器件碰撞电离率分布示意图，其中a、b分别为加入TiO2钝化层之前和之后的分布示意图；
图11为当固定AlGaN势垒层厚度为20nm和InAlN势垒层厚度为5nm时，在不同的TiO2钝化层厚度下，AlGaN/GaN HEMT器件(a)与InAlN/GaN HEMT器件(b)的击穿特性对比示意图；
图12为当固定AlGaN势垒层厚度为20nm和InAlN势垒层厚度为5nm时，在加入TiO2钝化层之前和之后，关断状态下的AlGaN/GaN HEMT器件(a)和InAlN/GaN HEMT器件(b)沟道处电场分布的对比示意图；
其中：101-衬底、102-GaN缓冲层、103-InAlN势垒层、104-p-GaN帽层、105-栅极、106-源极、107-漏极、108-高介电常数材料钝化层、109-AlGaN势垒层。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件(结果如图2所示)，制备方法包括以下步骤(如图3所示)：
(1)制作器件的材料结构：在硅、碳化硅或者蓝宝石的衬底101上外延生长GaN和InAlN材料，在衬底上形成由GaN缓冲层102与InAlN势垒层103构成的InAlN/GaN异质结，其中InAlN材料中In的组分为0.17(如图3中(1)所示)。
(2)在形成的InAlN/GaN异质结的InAlN势垒层上进行外延生长p-GaN，其中p-GaN与InAlN势垒层以及GaN缓冲层形成晶格匹配(如图3中(2)所示)。
(3)对器件有源区进行隔离：可采用如下方法实施(如图3中(3)所示)：
方法一：对GaN缓冲层晶圆的特定位置进行刻蚀，纵向局部去除InAlN势垒层103以及GaN缓冲层102的上部形成隔离区，台面隔离工艺相对于离子注入隔离更为简单，台面隔离工艺所需的设备成本也更低。但同时台面隔离也更容易对材料表面造成损伤，使器件漏电增大。因为GaN材料化学性质稳定，难以进行湿法腐蚀。干法刻蚀工艺又具有各项异性、对材料选择比大的特点。所以对GaN器件进行台面隔离一般使用干法刻蚀工艺来实现。干法刻蚀GaN材料的方法包括感应离子束刻蚀(IBE)、回旋共振等离子(ECR)、耦合等离子体(ICP)、反应离子刻蚀(RIE)等方法。因为离子束刻蚀是靠纯物理轰击作用进行刻蚀，导致刻蚀速率较低且刻蚀选择比差，所以目前的GaN器件的台面隔离更多的是采用的ICP、RIE、ECR等干法刻蚀方式实现器件有源区的台面隔离。
方法二：在GaN缓冲层的晶圆片表面的特定位置，局部注入离子填充InAlN势垒层103以及GaN缓冲层102的上部，目前能用来注入氮化物中实现氮化镓器件有源区隔离的离子有H+、N+、He+、Ar+、F+、B+、O+、Zn+等，质量较轻的离子如H+、He+、N+，对注入表面损伤小，且注入深度大，可以实现深隔离，但高阻热稳定性较差。较重离子注入后热稳定好，但相对注入损伤也较大。如果希望使用离子注入隔离工艺得到较好的有源区隔离效果，需要对各离子注入参数及退火条件做进一步的优化。
(4)通过光刻作用将形成的p-GaN帽层中栅极区域用光刻胶进行保护，再用干法刻蚀栅极区域之外的p-GaN帽层以形成p-GaN帽层104(如图3中(4)所示)。
(5)将进行保护的光刻胶剥离，采用磁控溅射、物理气相沉积或者化学气相沉积等方法在InAlN势垒层上方沉积介电常数≥7.5F/m的材料(如SnO2、Al2O3，HfO2，Ta2O5，La2O3或者TiO2)，形成钝化层108(如图3中(5)所示)。
(6)首先将源极与漏极区域之外的部分用光刻胶保护，然后利用氧等离子体、反应离子刻蚀或者离子束刻蚀等干法刻蚀或湿法腐蚀技术，去除非保护区域的钝化层，通过光刻或掩膜转移等技术进行确定清除干净；然后在InAlN势垒层103上沉积源极金属和漏极金属(Ti、Al、Ti或Au中的任意一种)，对沉积的源极金属和漏极金属进行快速热退火处理(在N2气氛下以10～800℃/min的速率退火)，使源极金属和漏极金属与InAlN势垒层形成欧姆接触，得到源极106和漏极107(如图3中(6)所示)。
(7)在p-GaN帽层104区域上沉积Ni、Au金属，使其与p-GaN帽层形成肖特基接触，得到栅极105，即可形成最终的具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件。
制备得到的InAlN/GaN HMET器件包括衬底101、GaN缓冲层102和InAlN势垒层103、p-GaN帽层104、栅极105、源极106、漏极107和钝化层108，具体结构如图2所示，GaN缓冲层102和InAlN势垒层103形成InAlN/GaN异质结位于衬底101上方，源极106、漏极107分别与InAlN势垒层103形成欧姆接触位于InAlN势垒层上方，p-GaN帽层104与上方的栅极105之间为肖特基接触，同时源极106、p-GaN帽层104和漏极107位于InAlN势垒层上方，并且相互之间分布有钝化层108(如图3中(7)所示)。
本发明提出的具有p-GaN栅结构的InAlN/GaN HMET器件的机理在于：
(1)将InAlN材料用于p-GaN盖帽栅技术的电力电子开关器件作为势垒层，以调制器件开关特性；
(2)使用高介电常数材料钝化层替代传统的SiO2、Si3N4钝化层调制沟道电场分布以提高击穿电压。
性能检测：
通过使用SILVACO TCAD的ATLAS二维器件仿真工具，对传统的势垒层为Al0.2Ga0.8N且具有p-GaN栅结构的常关型AlGaN/GaN HEMT器件(如图1，含有AlGaN势垒层109)以及本发明提出的一种势垒层为In0.17Al0.83N且具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HEMT器件(如图2)分别进行仿真比较。ATLAS仿真工具是基于载流子连续性方程、漂移扩散输运方程、泊松方程，利用二维有限元的分析方法来得到器件的电学特性。仿真中ATLAS设置的部分模型:使用了复合模型consrh、俄歇复合模型auger、迁移率模型GaNsat.n、本征费米模型ni.fermi、考虑晶格的自加热效应lat.temp参数，设置压电极化参数和自发极化参数，为保证仿真的精确程度和速度对器件结构网格在材料接触界面进行细分。其中器件均使用厚度为300nm的Si3N4进行钝化保护。其中，栅极长度(LG)，栅极-源极间距(LGS)和栅极-漏极间距(LGD)分别设定为1μm，1μm和6μm，p-GaN层的厚度设定为80nm，掺杂浓度为5×1017cm-3，AlGaN和InAlN势垒层的厚度可调。
图4中，分别设定AlGaN/GaN HEMT器件中AlGaN势垒层厚度为10nm，15nm，20nm，25nm，30nm(如图4中a所示)以及InAlN/GaN HMET器件中InAlN势垒层厚度为3nm，4nm，5nm，6nm，7nm(如图4中b所示)。由仿真结果可知，当势垒层厚度越厚，阈值电压越小直至小于0V，由于增强型器件在取得较大漏极饱和电流ID，max时，首先要保证栅压对器件沟道有较强的控制能力，开启电压要求尽量满足Vth＞1V。
图5中，分别设定AlGaN/GaN HEMT器件中AlGaN势垒层厚度为10nm，15nm，20nm，25nm，30nm以及InAlN/GaN HMET器件中InAlN势垒层厚度为3nm，4nm，5nm，6nm，7nm。由仿真结果可知，当势垒层厚度越厚，器件其漏极饱和电流越大。其中AlGaN/GaN HEMT器件输出曲线在较大的栅压下出现电流坍塌现象，并且势垒层厚度越大越明显(如图5中a所示)，而InAlN/GaN HMET器件漏极饱和电流几乎无变化(如图5中b所示)。
由图4和图5结果可以看出，阈值电压随势垒层厚度增大而减小，而饱和电流随势垒层厚度增大而提高，为了得到比较理想的开启特性和输出特性，分别采用厚度为20nm的AlGaN势垒层和5nm的InAlN势垒层进行电学特性比较。
图6为AlGaN/GaN HEMT器件与InAlN/GaN HMET器件的转移特性和输出特性对比示意图，导通电阻分别为6.99Ω·mm和5.39Ω·mm，饱和电流分别为0.46A/mm和1.6A/mm。经过计算，相对于常规p-GaN栅结构的AlGaN/GaN HEMT器件，本发明InAlN/GaN HMET器件的导通电阻降低了23％，漏极饱和电流增加了161％，并且亚阈值斜率由376mV/dec降低到了226mV/dec，这是由于在器件完全开启时，InAlN/GaN异质结自发极化产生了更高浓度的2DEG。
图7为当AlGaN/GaN HEMT器件中AlGaN势垒层厚度为20nm和InAlN/GaN HMET器件中InAlN势垒层厚度为5nm时，AlGaN/GaN HEMT器件和InAlN/GaN HMET器件的频率特性曲线。设定电流0dB时对应的频率为器件的截至频率，由仿真结果看出，AlGaN/GaN HEMT器件的截至频率为8.3GHz，而InAlN/GaN HMET器件的截止频率为11.5GHz。经计算相对于AlGaN/GaN HEMT器件，InAlN/GaN HMET器件的截至频率提高了39％。
由于InAlN/GaN HMET器件的低击穿电压(BV)限制了器件性能和功率应用，通过查阅资料发现钝化层的介电常数和厚度均显著影响器件的击穿电压(BV)，因为加入高介电常数材料钝化层之后靠近漏极侧的栅极边缘峰值电场减小，导致沟道中的电场分布更平滑，因此击穿电压得到大幅提升。
图8为当分别使用厚度H＝300nm的介质材料SiO2，Si3N4，Al2O3，HfO2，Ta2O5，La2O3，TiO2作为器件的钝化层时，AlGaN/GaN HEMT器件与InAlN/GaN HMET器件的击穿特性对比示意图。由结果可以看出，钝化层材料介电常数越大，器件击穿电压越大，当钝化层为TiO2时，两种器件击穿电压均得到最大提升。对于AlGaN/GaN HEMT器件，击穿电压由570V提升至823V(如图8中a所示)，而InAlN/GaN HMET器件的击穿电压由186V提升至980V(如
图8中b所示)。显然相对于AlGaN HEMT器件，InAlN/GaN HMET器件的击穿电压得到大幅提升并且高于AlGaN/GaN HEMT器件。
图9显示了InAlN/GaN HMET器件在加入TiO2钝化层之前和之后的碰撞电离率分布，其中a、b分别为加入TiO2钝化层之前和之后的分布示意图，可以看出，钝化后碰撞电离率明显降低。
图10显示了InAlN/GaN HMET器件在加入TiO2钝化层之前和之后中的碰撞电离率，其中a、b分别为加入TiO2钝化层之前和之后的分布示意图，发现即使栅极靠近漏极侧边缘处的碰撞电离率被抑制，在其余位置仍然发生明显的碰撞电离，由此可以解释AlGaN/GaNHEMT器件在钝化后击穿特性未有明显改善的现象。虽然AlGaN/GaN HEMT器件的击穿电压在钝化后不会增加太多，但是关断状态下的漏极泄露电流会有略有下降，器件的关断特性仍然得到了改善。
图11为在不同的钝化层厚度下，钝化层分别为SiO2，Si3N4，Al2O3，HfO2，Ta2O5，La2O3和TiO2时的AlGaN/GaN HEMT器件与InAlN/GaN HMET器件的击穿特性的变化对比图。可以发现，当钝化层厚度逐渐增加时，击穿电压不断提高直到一个最大值，之后基本不再随厚度增加而改变。在TiO2钝化层厚度为0.35μm时，击穿电压均达到最大值，AlGaN/GaN HEMT器件的击穿电压为824V(如图11中a所示)，InAlN/GaN HMET器件的击穿电压为1028V(如图11中b所示)。
图12为关断状态下，AlGaN/GaN HEMT器件(如图12中a所示)和InAlN/GaN HMET器件(如图12中b所示)在加入TiO2钝化层前后沟道处电场分布示意图。可以发现，器件击穿电压的提升可以用关断状态下沟道处的电场分布来解释，对于加入了高介电常数材料钝化层的器件，随着介电常数的增加，关断状态下沟道处将会形成更大的耗尽区，由于栅极靠近漏极侧边缘处的电场峰值得到有效抑制，因此大幅度的提升了击穿电压。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，其特征在于，所述器件包括衬底(101)和设置于所述衬底上方的InAlN/GaN异质结，所述异质结通过GaN缓冲层(102)与InAlN势垒层(103)形成，所述InAlN势垒层位于所述GaN缓冲层上方。
2.根据权利要求1所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，其特征在于，所述器件还包括所述InAlN势垒层上方顺序设置的钝化层(108)、源极(106)、钝化层(108)、p-GaN帽层(104)、钝化层(108)、漏极(107)、钝化层(108)以及设置于所述p-GaN帽层正上方的栅极(105)。
3.根据权利要求2所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，其特征在于，所述钝化层的材料具有7.5F/m以上的介电常数，所述InAlN势垒层厚度≤6nm。
4.根据权利要求2所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件，其特征在于，所述源极、漏极和栅极下方为有源区，所述有源区外侧为隔离区。
5.权利要求1～4任一项所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、利用外延生长法在衬底(101)上方依次生长GaN和InAlN材料，在所述衬底上形成由GaN缓冲层(102)与InAlN势垒层(103)构成的InAlN/GaN异质结，所述InAlN材料中In的组分为0.17；
S2、在所述InAlN/GaN异质结的InAlN势垒层上进行外延生长p-GaN，与InAlN势垒层以及所述GaN缓冲层形成晶格匹配；
S3、通过光刻作用将所述p-GaN帽层中栅极区域用光刻胶进行保护，再用干法刻蚀以形成p-GaN帽层；
S4、将S3中形成的光刻胶剥离后在所述InAlN势垒层上方沉积介电常数≥7.5F/m的材料，形成钝化层(108)；
S5、将源极与漏极区域之外的部分用光刻胶保护，然后在所述钝化层上方进行干法刻蚀除去源极与漏极区域中的钝化层，继续在源极和漏极区域沉积金属，与所述InAlN势垒层形成欧姆接触，即形成源极(106)和漏极(107)；
S6、在所述p-GaN帽层上方沉积栅极金属形成栅极(105)，使所述栅极金属与所述p-GaN帽层形成肖特基接触。
6.根据权利要求5所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，S5中所述在源极和漏极区域沉积金属时采用以下退火方式：退火速率10～800℃/min，退火时气氛为N2气氛。
7.根据权利要求5所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，S5中所述金属采用Ti/Al/Ti/Au，每一层的厚度分别为30nm，120nm，50nm，100nm。
8.根据权利要求5所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，S6中所述栅极金属采用Ni/Au，每一层的厚度分别为50nm，300nm。
9.根据权利要求5所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在形成p-GaN帽层后利用刻蚀或局部注入离子的方法形成位于有源区外侧的隔离区。
10.根据权利要求9所述一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件的制备方法，其特征在于，所述局部注入离子具体为：纵向局部注入离子填充InAlN势垒层(103)以及GaN缓冲层(102)上部形成有源区；所述刻蚀具体为：纵向局部去除InAlN势垒层(103)以及GaN缓冲层(102)上部，实现有源区的台面隔离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910818394.4A CN110518068A (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910818394.4A CN110518068A (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110518068A true CN110518068A (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=68628766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910818394.4A Pending CN110518068A (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110518068A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111739801A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-02 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SOI基p-GaN增强型GaN功率开关器件的制备方法 |
| CN111739800A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-02 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SOI基凹栅增强型GaN功率开关器件的制备方法 |
| CN111883578A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-03 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 氮化物功率器件及其制备方法 |
| CN112420830A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-02-26 | 重庆邮电大学 | 一种具有多指栅极高电子迁移率晶体管器件 |
| CN113363320A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-07 | 上海西源新能源技术有限公司 | 降低栅极漏电的p-GaN栅增强型GaN-HEMT器件及其制作方法 |
| CN113658856A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-16 | 西安电子科技大学广州研究院 | 一种P-GaN栅增强型HEMT器件及其制备方法 |
| US20220199795A1 (en) * | 2020-04-20 | 2022-06-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Gallium nitride component and drive circuit thereof |
| CN117393597A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-12 | 上海新微半导体有限公司 | Hemt器件及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102368501A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-07 | 中山大学 | 一种GaN基增强型MOSHFET器件及其制备方法 |
| CN103035701A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 富士通株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN103035696A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 富士通株式会社 | 化合物半导体器件和用于制造化合物半导体器件的方法 |
| CN103383960A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| JP2015133407A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | トランスフォーム・ジャパン株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN105720097A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-06-29 | 中国科学院半导体研究所 | 增强型高电子迁移率晶体管及制备方法、半导体器件 |
| CN105870013A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 苏州能屋电子科技有限公司 | 通过p型钝化实现增强型HEMT的方法及增强型HEMT |
| CN110112215A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 大连理工大学 | 兼具栅极电介质和刻蚀阻挡层功能结构的常关型功率器件及其制备方法 |
-
2019
- 2019-08-30 CN CN201910818394.4A patent/CN110518068A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103035701A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 富士通株式会社 | 半导体器件及其制造方法 |
| CN103035696A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 富士通株式会社 | 化合物半导体器件和用于制造化合物半导体器件的方法 |
| CN102368501A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-07 | 中山大学 | 一种GaN基增强型MOSHFET器件及其制备方法 |
| CN103383960A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| JP2015133407A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | トランスフォーム・ジャパン株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN105720097A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-06-29 | 中国科学院半导体研究所 | 增强型高电子迁移率晶体管及制备方法、半导体器件 |
| CN105870013A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 苏州能屋电子科技有限公司 | 通过p型钝化实现增强型HEMT的方法及增强型HEMT |
| CN110112215A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 大连理工大学 | 兼具栅极电介质和刻蚀阻挡层功能结构的常关型功率器件及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王浩: "InAlN/GaN HEMT的直流特性及电流崩塌效应研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220199795A1 (en) * | 2020-04-20 | 2022-06-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Gallium nitride component and drive circuit thereof |
| US11705494B2 (en) * | 2020-04-20 | 2023-07-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Gallium nitride component and drive circuit thereof |
| CN111739801A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-02 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SOI基p-GaN增强型GaN功率开关器件的制备方法 |
| CN111739800A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-02 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SOI基凹栅增强型GaN功率开关器件的制备方法 |
| CN111739801B (zh) * | 2020-06-22 | 2021-08-10 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种SOI基p-GaN增强型GaN功率开关器件的制备方法 |
| CN111883578A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-03 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 氮化物功率器件及其制备方法 |
| CN112420830A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-02-26 | 重庆邮电大学 | 一种具有多指栅极高电子迁移率晶体管器件 |
| CN112420830B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-07-15 | 重庆邮电大学 | 一种具有多指栅极高电子迁移率晶体管器件 |
| CN113363320A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-07 | 上海西源新能源技术有限公司 | 降低栅极漏电的p-GaN栅增强型GaN-HEMT器件及其制作方法 |
| CN113658856A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-16 | 西安电子科技大学广州研究院 | 一种P-GaN栅增强型HEMT器件及其制备方法 |
| CN113658856B (zh) * | 2021-08-06 | 2024-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种P-GaN栅增强型HEMT器件及其制备方法 |
| CN117393597A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-12 | 上海新微半导体有限公司 | Hemt器件及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110518068A (zh) | 一种具有p-GaN栅结构的常关型InAlN/GaN HMET器件及其制备方法 | |
| CN110190116B (zh) | 一种高阈值电压常关型高电子迁移率晶体管及其制备方法 | |
| JP6999197B2 (ja) | 複合バリア層構造に基づくｉｉｉ族窒化物エンハンスメント型ｈｅｍｔ及びその製造方法 | |
| US8900939B2 (en) | Transistor with enhanced channel charge inducing material layer and threshold voltage control | |
| US7939391B2 (en) | III-Nitride devices with recessed gates | |
| JP5334149B2 (ja) | 窒化物半導体電界効果トランジスタ | |
| US8344421B2 (en) | Group III-nitride enhancement mode field effect devices and fabrication methods | |
| JP5587564B2 (ja) | 電界効果トランジスタおよび電界効果トランジスタの製造方法 | |
| US20110108885A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device | |
| JP2014236105A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| CN106298887A (zh) | 一种高阈值电压高迁移率凹槽栅mosfet的制备方法 | |
| JP2008091394A (ja) | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
| CN110459595A (zh) | 一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件及其制备方法 | |
| CN104966731A (zh) | 具有三明治栅极介质结构的hemt器件及其制备方法 | |
| KR101968374B1 (ko) | 개선된 패시베이션 층을 갖는 iii-n 층 스택을 포함하는 소자 및 관련 제조 방법 | |
| CN110429127B (zh) | 一种氮化镓晶体管结构及其制备方法 | |
| CN106531789A (zh) | 通过极性控制实现增强型hemt的方法及增强型hemt | |
| EP3637475A1 (en) | Reinforced switch device and method for manufacturing same | |
| CN107154427B (zh) | 一种减小GaN功率开关器件电流坍塌的器件结构 | |
| CN108807500B (zh) | 一种具有高阈值电压的增强型高电子迁移率晶体管 | |
| CN210429824U (zh) | 一种增强型AlN/AlGaN/GaN HEMT器件 | |
| CN108538908B (zh) | 一种增强型GaN HEMT器件及其制备方法 | |
| CN111739801A (zh) | 一种SOI基p-GaN增强型GaN功率开关器件的制备方法 | |
| JP6472839B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN109742144A (zh) | 一种槽栅增强型mishemt器件及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |