DE112005000222B4 - III-nitride current control device and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
III-Nitrid-Stromsteuervorrichtung (31; 41; 56; 60; 70), umfassend: – einen Leitungskanal, gebildet an einer Schnittstelle (15) zwischen zwei III-Nitridmaterialien (14, 16; 74, 75), welche unterschiedliche In-Plane-Gitterkonstanten oder unterschiedliche Bandlücken aufweisen; – eine erste Elektrode (19; 52; 55; 62; 55; 78), gekoppelt mit dem Leitungskanal, um Kanalstrom zu transportieren; – eine zweite Elektrode (18, 30; 18, 40; 54, 50; 54, 61; 77A, 77B) gekoppelt mit dem Leitungskanal und betriebsbereit, den Leitungskanal zu beeinflussen, um die Stromleitung zwischen der ersten Elektrode (19; 52; 55; 62; 55; 78) und der zweiten Elektrode (18, 30; 18, 40; 54, 50; 54, 61; 77A, 77B) durch den Leitungskanal zu kontrollieren; wobei – die zweite Elektrode (18, 30; 18, 40; 54, 50; 54, 61; 77A, 77B) einen ohmschen Kontakt (18; 54; 77A) und einen gleichrichtenden Kontakt (30; 40; 50; 61; 77B) umfasst; wobei der gleichrichtende Kontakt (30; 40; 50; 60; 77A) auf dem ohmschen Kontakt (18; 54; 77B) liegt; und wobei – die erste Elektrode (19; 52; 55; 62; 5; 78) einen weiteren ohmschen Kontakt (19; 55; 78) umfasst.A III-nitride current control device (31; 41; 56; 60; 70) comprising: - a conduction channel formed at an interface (15) between two III-nitride materials (14, 16; 74, 75) having different in-planes Have lattice constants or different band gaps; - a first electrode (19; 52; 55; 62; 55; 78) coupled to the duct to carry duct power; A second electrode (18, 30, 18, 40, 54, 50, 54, 61, 77A, 77B) coupled to the duct and operable to affect the duct to conduct the power between the first electrode (19, 52, 55 62, 55, 78) and the second electrode (18, 30, 18, 40, 54, 50, 54, 61, 77A, 77B) through the duct; wherein - said second electrode (18, 30; 18, 40; 54, 50; 54, 61; 77A, 77B) comprises an ohmic contact (18; 54; 77A) and a rectifying contact (30; 40; 50; 61; 77B ); wherein the rectifying contact (30; 40; 50; 60; 77A) lies on the ohmic contact (18; 54; 77B); and wherein - the first electrode (19; 52; 55; 62; 5; 78) comprises a further ohmic contact (19; 55; 78).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Klasse von Feldeffekt-Stromreglern und im Speziellen auf Gleichrichter und Strombegrenzer, die mittels III-Nitrid-Materialsystemen gebaut werden.The present invention generally relates to a class of field effect current regulators, and more particularly to rectifiers and current limiters constructed using III-nitride material systems.
Es sind gegenwärtig III-Nitrid-Halbleiter bekannt, die ein großes dielektrisches Durchschlagfeld von mehr als 2,2 MV/cm aufweisen. III-Nitrid-Strukturen mit Heteroübergang sind zudem in der Lage, extrem hohe Stromstärken zu führen, wodurch Geräte, die aus III-Nitrid-Materialsystemen hergestellt werden, sich ausgezeichnet für Starkstromanwendungen eignen.There are currently known III-nitride semiconductors which have a large dielectric breakdown field of more than 2.2 MV / cm. Heterojunction III-nitride structures are also capable of delivering extremely high currents, making devices made of III-nitride material systems ideal for high-current applications.
Die Entwicklung von Bauelementen auf der Grundlage von III-Nitrid-Materialien ist generell auf Hochleistungs-/Hochfrequenzanwendungen ausgerichtet, wie z. B. Emitter für Mobilfunkbasisstationen. Die für diese Art von Anwendungen hergestellten Bauelemente basieren auf allgemeinen Gerätestrukturen, die eine hohe Elektronenbeweglichkeit aufweisen, und werden oft als Heterostruktur-Feldeffekttransistor (HFET), Transistoren mit hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT) oder modulationsdotierte Feldeffekttransistoren (MODFET) bezeichnet. Diese Art von Bauelementen ist typischerweise in der Lage, hohen Spannungen, wie z. B. im Bereich von 100 Volt, zu widerstehen, wobei sie mit hohen Frequenzen, normalerweise im Bereich von 2–100 GHz, arbeiten. Diese Art von Bauelementen kann für einige Anwendungen modifiziert werden, sie funktionieren aber typischerweise durch die Anwendung piezoelektrischer Polarisationsfelder, um ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG) zu erzeugen, das den Transport hoher Stromdichten mit sehr niedrigen Widerstandsverlusten ermöglicht. Das 2DEG wird bei diesen herkömmlichen III-Nitrid-HEMT-Bauelementen an der Grenzfläche der AlGaN- und GaN-Materialien gebildet. Aufgrund der Art der AlGaN-/GaN-Grenzfläche und der Bildung von 2DEG an der Grenzfläche sind Bauelemente, die nach dem III-Nitrid-System hergestellt werden, oft Normal-AUF-Bauelemente oder Bauelemente mit Sperrschichtmodus. Die hohe Elektronenbeweglichkeit des 2DEG an der Grenzfläche der AlGaN-/GaN-Schichten gestattet es dem III-Nitrid-Bauelement, wie z. B. einem HEMT-Element, ohne die Anwendung eines Gatepotentials als Leiter zu wirken. Dadurch, dass die bisher hergestellten HEMT-Bauelemente Normal-AUF-Elemente sind, ist ihre Verwendbarkeit für Starkstrommanagement eingeschränkt. Die Grenzen der Normal-AUF-Elemente werden dadurch sichtbar, dass ein Steuerkreis benötigt wird, bevor der Strom sicher durch ein III-Nitrid-HEMT-Element geregelt werden kann. Dementsprechend ist es zudem wünschenswert, ein III-Nitrid-HEMT-Bauelement zu schaffen, dass Normal ZU ist, um während der Inbetriebnahme und anderer Betriebsmodi Probleme bei der Stromleitung zu vermeiden.The development of devices based on III-nitride materials is generally focused on high power / high frequency applications such B. Emitter for mobile base stations. The devices fabricated for this type of application are based on general device structures that have high electron mobility, and are often referred to as a heterostructure field effect transistor (HFET), high electron mobility transistors (HEMT), or modulation doped field effect transistors (MODFETs). This type of device is typically able to withstand high voltages, such as high voltages. In the range of 100 volts, operating at high frequencies, usually in the range of 2-100 GHz. This type of device can be modified for some applications, but it typically functions by the use of piezoelectric polarization fields to produce a two-dimensional electron gas (2DEG) that enables the transport of high current densities with very low resistive losses. The 2DEG is formed in these conventional III-nitride HEMT devices at the interface of the AlGaN and GaN materials. Due to the nature of the AlGaN / GaN interface and the formation of 2DEG at the interface, devices fabricated by the III-nitride system are often normally-on or junction-mode devices. The high electron mobility of the 2DEG at the interface of the AlGaN / GaN layers allows the III-nitride device such. B. a HEMT element, without the application of a gate potential as a conductor to act. Due to the fact that the previously manufactured HEMT components are normal OPEN elements, their usability for heavy current management is limited. The boundaries of the normal OPEN elements are revealed by the fact that a control circuit is needed before the current can be safely controlled by a III-nitride HEMT element. Accordingly, it is also desirable to provide a III-nitride HEMT device that is normal CLOSE to avoid powerline problems during startup and other modes of operation.
Ein Nachteil der III-Nitrid-HEMT-Bauelemente, die hohe Stromdichten mit niedrigen Widerstandsverlusten gestatten, ist die begrenzte Dicke, die mit dem gespannten AlaN-/GaN-System erreicht werden kann. Der Unterschied der Gitterstrukturen dieser Materialien erzeugt eine Spannung, die zu einer Versetzung der die verschiedenen Schichten bildenden Filme führen kann. Das führt zu einem hohen Maß an Stromverlusten z. B. durch eine Sperrschicht. Einige frühere Modelle konzentrierten sich auf die Reduzierung der in-plane Gitterkonstanten der AlGaN-Schicht, um sich dem Punkt anzunähern, wo eine Entspannung entsteht und somit das Auftreten der Versetzung und des Stromverlustes verringert wird. Durch diese Modelle wird allerdings nicht das Problem der begrenzten Dicke behoben.A disadvantage of the III-nitride HEMT devices that allow high current densities with low resistance losses is the limited thickness that can be achieved with the strained AlaN / GaN system. The difference in the lattice structures of these materials creates a stress that can lead to dislocation of the films forming the various layers. This leads to a high level of power losses z. B. by a barrier layer. Some earlier models focused on reducing the in-plane lattice constants of the AlGaN layer to approach the point where relaxation occurs, thus reducing the occurrence of offset and current loss. However, these models do not solve the problem of limited thickness.
KUMAR V. beschreibt Hoch-Transkonduktanz-AlGaN-/GaN HEMT vom Anreicherungstyp auf SiC-Substrat. Siehe Electronic letters, Vol. 39, 2003, Nr. 24, 1758 bis 1760.KUMAR V describes high-transconductance AlGaN / GaN HEMT of the enhancement type on SiC substrate. See Electronic letters, Vol. 39, 2003, No. 24, 1758-1760.
Eine andere Lösung ist das Hinzufügen von Isolierschichten, um die Probleme des Stromverlustes zu beheben. Das Hinzufügen einer Isolierschicht kann den Stromverlust durch die Grenzschicht verringern, typische Schichten, die für diese Zwecke verwendet werden, sind Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Saphir oder andere Isolatoren, die zwischen die AlGaN- und Metallgate-Schichten eingebracht werden. Diese Art von Bauelementen wird oftmals MISHFET genannt und hat einige Vorteile gegenüber den herkömmlichen Bauelementen ohne Isolierschicht.Another solution is to add insulating layers to solve the problems of power loss. The addition of an insulating layer can reduce the current leakage through the barrier layer; typical layers used for these purposes are silicon oxide, silicon nitride, sapphire, or other insulators placed between the AlGaN and metal gate layers. This type of device is often called MISHFET and has several advantages over conventional devices without an insulating layer.
Während zusätzliche Isolierschichten ermöglichen können, dass dickere gespannte AlGaN-/GaN-Systeme gebaut werden, führt die Sperrschicht, die durch die zusätzliche Isolierung gebildet wird, dazu, dass sich die Stromleitungskapazität aufgrund der an den Elektronen der GaN-/Isolatorgrenzfläche erzeugten Streuwirkung verringert. Die zusätzliche Grenzfläche zwischen der AlGaN-Schicht und dem Isolator bewirkt zudem die Schaffung eines Grenzflächentrennzustandes, der die Reaktion des Bauelements verlangsamt. Die zusätzliche Dicke des Oxids, sowie die zusätzlichen Grenzflächen zwischen den zwei Schichten führen auch dazu, dass größere Gate-Antriebsspannungen verwendet werden, um das Bauelement zu schalten.While additional insulating layers may allow thicker strained AlGaN / GaN systems to be built, the barrier layer formed by the additional insulation will reduce the power line capacitance due to the scattering effect created at the electrons of the GaN / insulator interface. The additional interface between the AlGaN layer and the insulator also creates an interface separation state that slows down the device's response. The additional thickness of the oxide as well as the additional interfaces between the two layers also lead to larger gate sizes. Drive voltages can be used to switch the device.
Herkömmliche Bauelemente, die Nitrid-Materialien verwenden, um Normal-AUF-Elemente zu erhalten, vertrauen auf diesen zusätzlichen Isolator, der als Grenzschicht fungiert, und können die oberste AlGaN-Schicht reduzieren oder entfernen. Jedoch weisen diese Bauelemente aufgrund der Streuwirkung an der GaN-Isolator-Grenzfläche normalerweise geringere Stromleitungskapazitäten auf.Conventional devices that use nitride materials to obtain normal OPEN elements rely on this additional insulator, which acts as an interface, and can reduce or remove the top AlGaN layer. However, due to the scattering effect at the GaN-insulator interface, these devices typically have lower power line capacitances.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, ein Heterostruktur-Bauelement oder FET herzustellen, das weniger Stromverlust und eine geringere Anzahl an Grenzflächen und Schichten aufweist, und das dennoch hohe Spannungen aushalten kann und hohe Stromdichten mit niedrigen Widerstandsverlusten erzeugt. Zurzeit werden mit Hilfe verschiedener Technologien Planarbauelemente mit GaN- und AlGaN-Legierungen hergestellt, einschließlich MOCVD (metallorganische Gasphasendeposition) sowie Molekularstrahlepitaxie (MBE) und Hydridgasphasenepitaxie (HVPE).Accordingly, it would be desirable to fabricate a heterostructure device or FET that has less power loss and fewer interfaces and layers, and yet can withstand high voltages and generate high current densities with low resistive losses. Planar devices with GaN and AlGaN alloys, including MOCVD (metal organic vapor deposition) and molecular beam epitaxy (MBE) and hydride gas phase epitaxy (HVPE), are currently being produced using various technologies.
Materialien wie Gallium-Nitrid-Materialsysteme können Gallium-Nitrid (GaN) sowie seine Legierungen wie Aluminium-Gallium-Nitrid (AlGaN), Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) und Indium-Aluminium-Gallium-Nitrid (InAlGaN) enthalten. Diese Materialien sind Halbleiterverbindungen, die eine relativ breite direkte Bandlücke aufweisen, die es ermöglicht, dass hochenergetische elektronische Übergänge auftreten. Gallium-Nitrid-Materialien wurden auf einer Anzahl unterschiedlicher Substrate aufgebracht, einschließlich Siliziumkarbid (SiC), Saphir und Silizium. Siliziumsubstrate sind leicht verfügbar und relativ preiswert, die Technologie der Siliziumverarbeitung ist gut entwickelt.Materials such as gallium nitride material systems may include gallium nitride (GaN) as well as its alloys such as aluminum gallium nitride (AlGaN), indium gallium nitride (InGaN), and indium aluminum gallium nitride (InAlGaN). These materials are semiconductor compounds that have a relatively broad direct band gap that allows high energy electronic transitions to occur. Gallium nitride materials have been deposited on a number of different substrates, including silicon carbide (SiC), sapphire, and silicon. Silicon substrates are readily available and relatively inexpensive, and the technology of silicon processing is well developed.
Dennoch bietet das Aufbringen von Gallium-Nitrid-Materialien auf Siliziumsubstrate zur Herstellung von Halbleitern Herausforderungen, die aus den Unterschieden der Gitterkonstante, der thermischen Ausdehnung und der Bandlücke zwischen Silizium und Galliumnitrid herrühren. Die Probleme, die mit den nicht passenden Gitterstrukturen zwischen GaN und den traditionellen Substratmaterialien verbunden sind, herrschen ebenfalls in den Materialschichtstrukturen vor, die GaN und GaN-Legierungen enthalten. So haben zum Beispiel GaN- und AlGaN-Materialien Gitterstrukturen, die deutlich genug voneinander abweichen, um eine Grenzflächenspannung zwischen den Schichten zu erzeugen, was zur piezoelektrischen Polarisierung beiträgt. Bei vielen früheren Bauelementen werden die durch die piezoelektrische Polarisierung erzeugten Felder gesteuert, um die Merkmale der Bauelemente zu verbessern. Abweichungen bei Aluminiumgehalt der AlGaN-/GaN-Schichtstrukturen führen zu einer Veränderung der Gitterungleichheit zwischen den Materialien und damit zu unterschiedlichen Merkmalen der Bauelement, wie z. B. verbesserte Leitfähigkeit oder Isolationsbarrieren.However, the application of gallium nitride materials to silicon substrates for semiconductor fabrication presents challenges stemming from the differences in lattice constant, thermal expansion, and bandgap between silicon and gallium nitride. The problems associated with the non-matching grating structures between GaN and the traditional substrate materials also prevail in the material layer structures containing GaN and GaN alloys. For example, GaN and AlGaN materials have lattice structures that differ significantly enough to create interfacial tension between the layers, which contributes to piezoelectric polarization. In many prior devices, the fields generated by the piezoelectric polarization are controlled to improve the features of the devices. Deviations in the aluminum content of the AlGaN / GaN layer structures lead to a change in the lattice inequality between the materials and thus to different features of the device, such. B. improved conductivity or isolation barriers.
Eine spezielle Anwendung, die von einer Halbleiterstruktur mit einem niedrigen Durchlasswiderstand oder einem Spannungsabfall profitieren würde, ist ein Gleichrichter. Auf herkömmliche Weise sind Gleichrichter in Starkstromanwendungen oftmals als Synchrongleichrichter gesteuert, wobei eine Diode die Spannungsblockierfunktion des Gleichrichters ausführt und ein Synchronschalter in der Diode die Stromleitung übernimmt, wenn die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt ist, um einen AN-Widerstand und einen Spannungsabfall der Durchlassspannung der Diode zu vermeiden. Diese Art Anordnung erfordert eine Schaltsteuerung für den Schalter, so dass dieser angeschaltet wird, wenn die Diode in Vorwärtsleitung betrieben werden soll. Diese Art herkömmlicher Synchrongleichrichter wird oft in Starkstromanwendungen verwendet, um die Nachteile der als Gleichrichter verwendeten Dioden zu vermeiden, wie z. B. ein Abfallen der Durchlassspannung, das die Energieeffektivität verringert und zudem zu thermischen Betriebsproblemen beitragen kann. Da jedoch der Synchronschalter, der mit der Diode verwendet wird, um einen Synchrongleichrichter zu bilden, normalerweise ein Leistungsschalter ist, wird eine Ansteuereinheit verwendet, um den Schalter in Starkstromanwendungen zu bedienen. Es wäre deshalb wünschenswert, einen Gleichrichter zu erhalten, der keine zusätzlichen Steueroperationen erfordert und dennoch einen niedrigen Abfall der Durchlassspannung beibehält.A particular application that would benefit from a semiconductor structure with a low on-resistance or voltage drop is a rectifier. Conventionally, in high power applications, rectifiers are often controlled as a synchronous rectifier, with a diode performing the voltage blocking function of the rectifier and a synchronous switch in the diode taking over the power line when the diode is forward biased to provide an on resistance and a voltage drop of the forward voltage of the diode to avoid. This type of arrangement requires switching control for the switch so that it is turned on when the diode is to be operated in forward conduction. This type of conventional synchronous rectifier is often used in heavy current applications to avoid the disadvantages of the diodes used as rectifiers, such as. B. a drop in the forward voltage, which reduces the energy efficiency and also can contribute to thermal operating problems. However, because the synchronous switch used with the diode to form a synchronous rectifier is normally a power switch, a drive unit is used to service the switch in heavy current applications. It would therefore be desirable to obtain a rectifier that does not require additional control operations while still maintaining a low drop in forward voltage.
Ein weiteres Bauelement, das die Menge des durchfließenden Stroms begrenzen kann, ist ein Pinch-Widerstand. Ein Pinch-Widerstand wird normalerweise in einem Halbleitermaterial mit zwei unterschiedlichen Arten von leitfähigen Materialien hergestellt. So wird z. B. ein positiv leitendes Material in einer negativen Zone angeordnet und eine N+-Zone wird teilweise über dem P-Material gebildet. Der Widerstand des Pinch-Widerstandes wird durch den Flächenwiderstand des P-Materials unter der überlappenden N+-Zone und die Abmessungen des überlappten P-Materials bestimmt. Der Strom in dem Bauelement wird in einem Kanal geleitet, der durch das gegenüberlegende Halbleitermaterial „abgeschnürt” ist. Durch diese Anordnung kann in einem sehr kleinen Bereich ein sehr hoher Widerstand gebildet werden, um die Stromstärke in einem gegebenen Strombereich wirksam zu begrenzen. Dennoch ist diese Art von Bauelementen aufgrund der während ihrer Herstellung verwendeten Technologie oftmals ungenau. Bei einigen Anordnungen wird der Strom durch das Bauelement durch einen Spannungserzeuger in dem Bauelement wirksam begrenzt, der dazu dienen kann, den Kanal zur Begrenzung der Stromstärke zu steuern. Bei herkömmlichen Bauelementen sind die Stromstärken, die in Pinch-Widerständen übertragen werden können, relativ niedrig, sodass Starkstromanwendungen dazu tendieren, etwas kompliziert zu sein.Another device that can limit the amount of current flowing through is a pinch resistor. A pinch resistor is typically made in a semiconductor material with two different types of conductive materials. So z. For example, a positive conductive material is placed in a negative zone and an N + zone is partially formed over the P material. The resistance of the pinch resistor is determined by the sheet resistance of the P-material under the overlapping N + -zone and the dimensions of the overlapped P-material. The current in the device is conducted in a channel that is "pinched off" by the opposing semiconductor material. By this arrangement, a very high resistance can be formed in a very small area to effectively limit the current in a given current range. However, due to the technology used during their manufacture, this type of device is often inaccurate. In some arrangements, the current through the device is effectively limited by a voltage generator in the device that may serve to control the current limiting channel. In conventional components are the currents that can be transmitted in pinch resistors are relatively low, so that heavy current applications tend to be somewhat complicated.
Es wäre wünschenswert, einen Hochstromgleichrichter wie z. B. eine Diode oder einen Pinch-Widerstand zur Verfügung zu stellen, der erhebliche Spannungen blockieren kann und dabei einen niedrigen Abfall der Durchlassspannung erzielt.It would be desirable to have a high current rectifier such. As a diode or a pinch resistor to provide that can block significant voltages, thereby achieving a low drop in the forward voltage.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bauelement zur Stromstärkensteuerung wie z. B. ein Gleichrichter zur Verfügung gestellt, der mittels einem III-Nitrid-Materialsystem realisiert wird, das in der Lage ist, bei einem verringerten AUF-Widerstand eine hohe Stromstärke durchlassen und eine hohe Spannung blockieren kann. Das Bauelement dient dazu, das 2DEG zwischen den zwei III-Nitridmaterialien mittels ohmscher Kontakte und Schottky- oder isolierter Kontakte zu beeinflussen.According to the present invention, a device for current control such. As a rectifier is provided, which is realized by means of a III-nitride material system, which is able to pass a high amperage and a high voltage can block with a reduced ON resistance. The device serves to influence the 2DEG between the two III-nitride materials by means of ohmic contacts and Schottky or insulated contacts.
Gemäß eines der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist ein Gleichrichter mit einer verringerten Einschaltspannung für die Durchlassleitung vorgesehen. Der Gleichrichter wird mit zwei III-Nitrid-Materialschichten gebildet, wobei eine der III-Nitrid-Materialschichten eine größere in-plane Gitterkonstante als die andere aufweist, wodurch an der Grenzfläche ein 2DEG gebildet wird. Die hohe Trägerbeweglichkeit im 2DEG ermöglicht eine niedrige Durchlassspannung zum Einschalten des Gleichrichters. Der Strom durch die Bauelemente ist durch den 2DEG-Kanal im Nebenschluss geschaltet und außerhalb des ohmschen Kontakts, um die Schottky-Barriere zu vermeiden. Unter umgekehrten Spannungsbedingungen unterbricht der Schottky-Kontakt das 2DEG und öffnet den Kanal, um ein Stromabfluss in umgekehrter Vorspannungsbedingung zu verhindern.According to one of the embodiments of the present invention, a rectifier is provided with a reduced turn-on voltage for the pass-line. The rectifier is formed with two III-nitride material layers, with one of the III-nitride material layers having a larger in-plane lattice constant than the other, thereby forming a 2DEG at the interface. The high carrier mobility in the 2DEG allows a low forward voltage to turn on the rectifier. The current through the devices is shunted through the 2DEG channel and out of the ohmic contact to avoid the Schottky barrier. Under reverse voltage conditions, the Schottky contact interrupts the 2DEG and opens the channel to prevent current drain in the reverse bias condition.
Laut eines Merkmals der vorliegenden Erfindung wird der Schottky-Kontakt in einer Vertiefung einer III-Nitridschicht gebildet, sodass das Bauelement nicht leitend ist, bis eine Durchlassspannung anliegt. Günstigerweise hat die Vertiefung die Wände abgeschrägt, sodass es leicht möglich ist, die Parameter des Bauelements zu kontrollieren.According to a feature of the present invention, the Schottky contact is formed in a recess of a III-nitride layer so that the device is nonconductive until a forward voltage is applied. Conveniently, the recess has the walls chamfered so that it is easily possible to control the parameters of the device.
Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ein Pinch-Widerstand in dem III-Nitrid-Materialsystem vorgesehen, welcher ein zweiseitig gerichtetes Bauelement ist, das durch mehrere ohmsche Kontakte und mehrere Schottky- oder isolierte Kontakte gebildet wird. Die Schottky- oder isolierten Kontakte befinden sich zwischen den ohmschen Kontakten und sind mit den entsprechenden ohmschen Kontakten verbunden, um die Bildung des 2DEG so zu regulieren, dass der durch das 2DEG im Kanal gebildete Strom entsprechend der an den Kontakten anliegenden Spannung gesteuert wird. Das Bauelement ist zweiseitig gerichtet, um in jeder der beiden Richtungen eine Strombegrenzung zu ermöglichen.In accordance with another embodiment of the present invention, a pinch resistor is provided in the III-nitride material system, which is a bidirectional device formed by a plurality of ohmic contacts and a plurality of Schottky or insulated contacts. The Schottky or insulated contacts are between the ohmic contacts and are connected to the corresponding ohmic contacts to regulate the formation of the 2DEG so that the current formed by the 2DEG in the channel is controlled according to the voltage applied to the contacts. The device is bidirectional to allow current limiting in either direction.
Entsprechend eines anderen Merkmals der vorliegenden Erfindung kann der Pinch-Widerstand eingestellt werden, um unsymmetrische Strombegrenzungsmerkmale, ähnlich einem Gleichrichter, sowie einen variierenden AUF-Widerstand zu erhalten. Das Bauelement kann auch so eingestellt werden, dass in beiden Richtungen eine hohe Stromträgerkapazität vorliegt.In accordance with another feature of the present invention, the pinch resistance can be adjusted to provide unbalanced current limiting characteristics similar to a rectifier and a varying ON resistance. The device can also be adjusted so that there is a high current carrying capacity in both directions.
Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ein Schottky-Gleichrichter in einem III-Nitrid-Materialsystem vorgesehen, wo das Bauelement Strom durch einen 2DEG enthaltenen Kanal führt, das durch die Grenzfläche von zwei unterschiedlichen Schichten von III-Nitridmaterialien gebildet wird. Das Bauelement enthält einen Schottky-Kontakt und einen ohmschen Kontakt für die Leitung in Richtung des ohmschen Kontakts, sowie eine Blockierspannung in die andere Richtung, zum Schottky-Kontakt hin. Die am Schottky-Kontakt angelegte Spannung gestattet es dem Strom, durch den durch das 2DEG gebildeten Kanal und aus dem ohmschen Kontakt zu fließen, während eine in entgegensetzter Richtung angelegte Spannung das 2DEG unter dem Schottky-Kontakt verarmt, um während der umgekehrten Abweichung die Spannung zu blockieren. Wenn GaN als eine der III-Nitridschichten verwendet wird, verhindert der hochohmige Charakter einer GaN-Schicht Stromverluste im Bauelement. Das Bauelement kann mit einer geringen oder ohne Dotierung der III-Nitridschichten gebaut werden, um während der umgekehrten Abweichung ein niedriges Feld zu erzielen, das hohe Abstandsspannungen zulässt. Dieses angenehme Merkmal wird erzielt, ohne Abstriche beim Anstieg des in Durchlassrichtung vorgespannten Widerstands zu machen.In accordance with another embodiment of the present invention, a Schottky rectifier is provided in a III-nitride material system where the device carries current through a channel containing 2DEG formed by the interface of two different layers of III-nitride materials. The device includes a Schottky contact and an ohmic contact for the line in the direction of the ohmic contact, as well as a blocking voltage in the other direction, towards the Schottky contact. The voltage applied to the Schottky contact allows the current to flow through the channel formed by the 2DEG and out of the ohmic contact, while an oppositely applied voltage depletes the 2DEG under the Schottky contact to maintain the voltage during the reverse deviation to block. When GaN is used as one of the III-nitride layers, the high-resistance nature of a GaN layer prevents current leakage in the device. The device may be constructed with little or no doping of the III-nitride layers to achieve a low field during the reverse deviation that allows for high spacing voltages. This pleasant feature is achieved without sacrificing the rise in the forward biased resistance.
Entsprechend eines anderen Merkmals der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bildung der oben beschriebenen Bauelemente vorgesehen, wobei eine III-Nitridschicht auf einem isolierenden oder hochohmigen Substrat aufgebracht wird. Optional kann eine Pufferschicht zwischen dem Substrat und der III-Nitridschicht vorgesehen werden, die vorzugsweise aus GaN bestehen sollte. Eine AlGaN-Schicht wird über der ohmschen GaN-Schicht aufgebracht, danach eine schützende Isolierschicht, um die Zersetzung des AlGaN an der Oberfläche während des Anlassens einzuschränken. In der schützenden Isolierschicht ist ein Fenster eingelassen, um einen Zugang zu der darunter liegenden AlGaN-Schicht zu haben. In diesem Fenster befindet sich ein ohmscher Metallkontakt, der einen ohmschen Kontakt für das Bauelement darstellt. Nach dem Anlassen des ohmschen Kontakts wird ein weiteres Fenster in die schützende Isolierschicht eingelassen, durch das zur Vervollständigung des Bauelements ein Schottky-Metall eingebracht wird.According to another feature of the present invention, there is provided a method of forming the devices described above wherein a III-nitride layer is deposited on an insulating or high resistance substrate. Optionally, a buffer layer may be provided between the substrate and the III-nitride layer, which should preferably be GaN. An AlGaN layer is deposited over the ohmic GaN layer, followed by a protective insulating layer to limit surface degradation of the AlGaN during annealing. In the protective insulating layer, a window is recessed to have access to the underlying AlGaN layer. In this window there is an ohmic metal contact, which represents an ohmic contact for the device. After starting the ohmic contact, another window will open in the protective insulating layer is inserted through which a Schottky metal is introduced to complete the device.
Günstigerweise können die Überzugs- und Kontaktschichten über oder unter der aktiven Zone aufgebracht werden. Weitere bekannte Verfahren zum Aufbau von Elektroden, Isolierschichten usw. können ebenfalls für die vorliegende Erfindung angewendet werden.Conveniently, the coating and contact layers may be applied over or under the active zone. Other known methods of constructing electrodes, insulating layers, etc. may also be used for the present invention.
Gemäß eines Merkmals der vorliegenden Erfindung ist anstelle zusätzlicher Isolierschichten oder Strukturen an der aktiven Schicht eine gute GaN-Isolierschicht vorgesehen, um die Stromträgerkapazität zu verbessern. Ohne zusätzliche Isolierschichten führt der hier beschriebene epitaxiale Charakter der Heterogrenzfläche zu einer insgesamt um eine Größenordnung höheren Beweglichkeit der Elektronen im 2DEG.According to a feature of the present invention, instead of additional insulating layers or structures on the active layer, a good GaN insulating layer is provided to improve the current carrying capacity. Without additional insulating layers, the epitaxial character of the hetero-interface described here leads to an overall order of magnitude greater mobility of the electrons in the 2DEG.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bietet ein Normal-ZU-Steuerelement, das in einem III-Nitrid-Materialsystem realisiert wird, eine AlGaN-/GaN-Grenzfläche, an der die Bildung eines 2DEG erfolgt. Die Zone in der AlGaN-Schicht um einen Schottky-Kontakt herum wird hinterätzt, um lokal das 2DEG zu entfernen und somit ein Bauelement im Anreicherungsbetrieb zu erzielen. Gemäß eines Merkmals der vorliegenden Erfindung umfasst das Stromsteuerelement zwei Schottky-Kontakte, die neben den entsprechenden ohmschen Kontakten angebracht sind, wobei die Schottky-Kontakte sich in gleichem Abstand zu den jeweiligen ohmschen Kontakten befinden und damit das Stromträgerelement bilden.According to another embodiment of the present invention, a normal-to-ZU control implemented in a III-nitride material system provides an AlGaN / GaN interface at which formation of a 2DEG occurs. The zone in the AlGaN layer around a Schottky contact is back-etched to locally remove the 2DEG and thus achieve a device in enhancement mode. According to a feature of the present invention, the current control element comprises two Schottky contacts mounted adjacent to the respective ohmic contacts, the Schottky contacts being equidistant from the respective ohmic contacts and thus forming the current carrying element.
Gemäß eines Merkmals der vorliegenden Erfindung wird die AlGaN-Schicht in der Zone um den Schottky-Kontakt herum hinterätzt, um eine Bauelement im Anreichungsbetrieb zu bilden, wobei das 2DEG lokal zwischen den AlGaN-/GaN-Schichten beseitigt ist.According to a feature of the present invention, the AlGaN layer in the zone around the Schottky contact is back-etched to form a device in the pruning operation with the 2DEG locally eliminated between the AlGaN / GaN layers.
Das große dielektrische Durchschlagfeld im III-Nitrid-Halbleitermaterialsystem ermöglicht den Bau von Normal-ZU-Bauelementen mit Abstandszonen geringerer Größe. Das Materialsystem ermöglicht zudem die Herstellung von Bauelementen mit im Vergleich zu bekannten Bauelementen ähnlicher Spannungsbereiche geringerem spezifischem Ein-Widerstand. Im Falle der hier diskutierten GaN-/AlGaN-Bauelemente weist ein Planarbauelement im Vergleich zu seinem vertikalgeometrischen Gegenstück eine rund 100fache Verbesserung beim spezifischen Ein-Widerstand in einem Spannungsbereich von ca. 300 Volt auf.The large dielectric breakdown field in the III-nitride semiconductor material system allows the construction of normal-to-ZU devices with smaller size spacing zones. The material system also allows for the fabrication of devices having similar lower resistances compared to known devices of similar voltage ranges. In the case of the GaN / AlGaN devices discussed here, a planar device has an approximately 100-fold improvement in specific on-resistance in a voltage range of approximately 300 volts compared to its vertical geometric counterpart.
III-Nitrid-Stromsteuerelemente mit Heterostruktur können die symmetrischen Eigenschaften ausnutzen, um die Herstellung eines Normal-ZU-Bauelements zu ermöglichen, das die Spannung in beiden Richtungen ohne Abstriche an der Wafer-Zone blockieren kann. Wegen dieses Vorteils gegenüber den herkömmlichen Bauelementen, die die Spannung nur in einer Richtung blockieren, kann ein Bauelement, das in zwei Richtungen arbeitet, eine Anzahl von in einer Richtung wirkenden Bauelementen ersetzen.Heterostructure III nitride current control elements can exploit the symmetrical properties to allow the fabrication of a normal-to-device that can block voltage in both directions without sacrificing the wafer area. Because of this advantage over the conventional devices that block the voltage in one direction only, a device that operates in two directions can replace a number of unidirectional devices.
Das Bauelement zeichnet sich zudem durch einen niedrigen Verlust an den Kontakten und ein hohes Durchschlagsfeld von der Grenzschicht aus. Das führt dazu, dass das Bauelement im Vergleich zu herkömmlichen Isolatoren, wie z. B. SiO2 und SiN, eine größere dielektrische Konstante aufweist. Die hohen kritischen Felder des GaN-Materials ermöglichen dünne Schichten, die ohne dielektrischen Durchschlag große Spannungen aushalten können. Die dielektrische Konstante der GaN-Materialien beträgt rund 10 und ist damit ca. 2,5mal besser als die von SiO2.The device is also characterized by a low loss of contacts and a high breakdown field from the boundary layer. This results in that the component compared to conventional insulators, such. As SiO 2 and SiN, a larger dielectric constant. The high critical fields of the GaN material enable thin layers that can withstand high voltages without dielectric breakdown. The dielectric constant of the GaN materials is around 10, which is about 2.5 times better than that of SiO 2 .
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die sich auf die dazugehörigen Zeichnungen bezieht.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the invention, which refers to the accompanying drawings.
Die
Die
Die
Beim Bau von Geräten aus GaN-Materialien kommen etliche Faktoren ins Spiel, welche die Leistungsfähigkeit und die Funktionalität der Geräte beeinflussen. Eine große Gitterfehlanpassung in III-Nitrid-Materialien und die starken Effekte der Piezoelektrizität und Polarisation in diesen Werkstoffen beeinflussen maßgeblich die elektrischen Eigenschaften von III-Nitrid-Geräten mit Heteroübergang.When building devices made of GaN materials, several factors come into play that affect the performance and functionality of the devices. Large lattice mismatch in III nitride materials and the strong effects of piezoelectricity and polarization in these materials significantly affect the electrical properties of heterojunction III nitride devices.
Eine erhebliche Anzahl von aktuell berichteten GaN-basierenden Geräten verwendet gedehnte GaN-AlGaN-Übergänge mit Legierungen, die ausgelegt sind, um die Dehnung zu maximieren aber das Überschreiten der Entspannungsgrenze zu vermeiden, das zu Versetzungen oder langfristigen Instabilitäten in den Geräten führen würde. Im Allgemeinen werden derartige Geräte entwickelt, um die Dehnung innerhalb der Entspannungsgrenze zu maximieren. Mit zunehmender Dicke der AlGaN-Schicht bzw. zunehmendem Al-Gehalt im AlGaN nimmt auch die Dehnung zu, was zu einer Zunahme der 2DEG-Dichte und der Trägermobilität führt. Wenn die AlGaN-Schicht jedoch zu viel an Dicke zunimmt bzw. der Al-Gehalt zu groß ist, entspannt sich die ganze Schicht und verliert alle oben erwähnten wünschenswerten Eigenschaften. Verschiedene Geräte und Systeme wurden für den Bau von Geräten mit Heteroübergang vorgeschlagen, um die Gitterfehlanpassung und die Dehnung der GaN-AlGaN-Übergänge zu kontrollieren. Diese Geräte sind speziell ausgelegt, um sich die Effekte der Piezoelektrizität und spontanen Polarisation zunutze zu machen und langfristige Instabilitäten zu minimieren.A significant number of currently reported GaN-based devices use strained GaN-AlGaN transitions with alloys designed to maximize strain but avoid exceeding the relaxation threshold, which would lead to dislocations or long-term instabilities in the devices. In general, such devices are designed to maximize stretch within the relaxation limit. With increasing thickness of the AlGaN layer or increasing Al content in the AlGaN, the elongation also increases, which leads to an increase in the 2DEG density and the carrier mobility. However, if the AlGaN layer increases in thickness or the Al content is too large, the whole layer relaxes and loses all the desirable properties mentioned above. Various devices and systems have been proposed for the construction of heterojunction devices to control the lattice mismatch and strain of the GaN-AlGaN junctions. These devices are specifically designed to take advantage of the effects of piezoelectricity and spontaneous polarization, and to minimize long-term instabilities.
GaN/AlGaN-Geräte besitzen typischerweise einen oder mehrere Anschlüsse für die Steuerung des elektrischen Stromflusses in einem gegebenen Gerät. Ein an einen Anschluss angelegtes elektrisches Potential steuert den Stromfluss in einem elektrisch leitenden Kanal, an den der Anschluss gekoppelt ist. Der elektrisch leitende Kanal wird durch mindestens ein Heterointerface zwischen zwei verschiedenen Halbleitermaterialien bestimmt.GaN / AlGaN devices typically have one or more ports for controlling the flow of electrical current in a given device. An electrical potential applied to a terminal controls the flow of current in an electrically conductive channel to which the terminal is coupled. The electrically conductive channel is determined by at least one heterointerface between two different semiconductor materials.
Wenn sich Halbleitermaterialien eines Geräts mit Heteroübergang aus AlGaN/GaN-Werkstoffen zusammensetzen und AlGaN als Grenzschicht eingesetzt wird, sind sich aus den AlGaN-Eigenschaften der spontanen Polarisation ergebende Polarisationsladungen und als piezoelektrische Polarisationsfelder bekannte dehnungsinduzierte Merkmale anwesend. Beim Bau eines III-Nitrid-Geräts führt die Steuerung der Bildung dieser Felder zu verschiedenen Merkmalen, die bewirken, dass sich GaN-basierende Geräte, abhängig davon, wie das Gerät charakterisiert wird, für breitgefächerte Anwendungsgebiete eignen.When semiconductor materials of a heterojunction device are composed of AlGaN / GaN materials and AlGaN is used as a boundary layer, polarization charges resulting from the AlGaN properties of spontaneous polarization and strain-induced features known as piezoelectric polarization fields are present. In the construction of a III-nitride device, the control of the formation of these fields leads to various features that cause GaN-based devices to be suitable for a wide range of applications, depending on how the device is characterized.
Mit GaN-Materialien gestaltete Geräte mit Heteroübergang umfassen typischerweise eine AlGaN-Grenzschicht, die über die GaN-Schicht gelegt wird, um ein 2DEG (zweidimensionales Elektronengas) zu induzieren, das eine hohe Konzentration an Elektronen in dem Kanal erzeugt, um dabei die elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften des Kanals zu verbessern.Heterojunction devices designed with GaN materials typically include an AlGaN barrier layer overlaying the GaN layer to induce a 2DEG (two-dimensional electron gas) that generates a high concentration of electrons in the channel to thereby provide electrical conductivity properties to improve the channel.
Aufgrund der Anwesenheit des in der Schnittstelle zwischen der AlGaN- und der GaN-Schicht induzierten 2DEG befinden sich grundlegend gestaltete III-Nitrid-Geräte im Sollzustand, weil die Anwesenheit des Kanals beispielsweise Stromfluss zwischen Elektroden ermöglicht.Due to the presence of the 2DEG induced in the interface between the AlGaN and GaN layers, fundamentally designed III-nitride devices are in the target state because, for example, the presence of the channel allows current to flow between electrodes.
Der Strom im 2DEG kann abgeschnürt werden, wenn sich die Ladung im 2DEG abreichert. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ladung in einem ausgewählten Bereich des Kanals reduziert, um die maximale Strommenge, die den Kanal durchfließen kann, zu verringern. Demzufolge kann der Strom auf einem bestimmten Maximalniveau „abgeschnürt” werden. Vorzugsweise ist der ausgewählte Bereich klein, sodass der Gesamtwiderstand des Geräts gering bleiben kann, bis der Abschnürzustand erreicht wird.The current in the 2DEG can be cut off when the charge depletes in the 2DEG. According to the present invention, the charge in a selected area of the channel is reduced to reduce the maximum amount of current that can flow through the channel. As a result, the current can be "pinched off" at a certain maximum level. Preferably, the selected range is small, so that the total resistance of the device can remain low until the pinch-off state is achieved.
Wie aus
Unter Bezugnahme auf
Die GaN-Schicht
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Kontakt
Wie oben erwähnt, kann AlGaN-Schicht
Gerät
Aus der Kombination aus Schottky-Diode und Abschnürstrom ergibt sich ein einzigartiges Gerät. In Wirklichkeit hat die Einätzung die Abschnürspannung für das Gerät verändert. Nachdem die Abschnürung eingetreten ist, wird eine weitere Spannung am zweiten Kontakt durch den eingeätzten Bereich des Geräts gesenkt. Aufgrund der verringerten Abschnürspannung, die durch die Einätzung der Eintiefung erreicht wurde, muss der Schottky-Kontakt nur die Abschnürspannung blockieren. Diese Abschnürspannung kann mit Einatzungen bis in den 1–2-Volt-Bereich reduziert werden, wodurch ein Gerät mit sehr geringem Kriechverlust ermöglicht wird, auch dann, wenn die Schottky-Diode schlechte Qualität oder eine geringe Barrierenhöhe besitzt.The combination of Schottky diode and Abschnürstrom results in a unique device. In fact, the etch has changed the pinch-off voltage for the device. After the pinch has occurred, another voltage on the second contact is lowered through the etched area of the device. Due to the reduced pinch-off stress achieved by the etch-in of the recess, the Schottky contact need only block the pinch-off voltage. This pinch-off voltage can be reduced to within the 1-2 volt range, allowing a device with very low creep loss, even if the Schottky diode has poor quality or low barrier height.
Gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht eine Eintiefung
Unter Bezugnahme auf beispielsweise
Die Oxidation kann durch eine hohe Temperatureinwirkung auf H2O, O2, Sauerstoffplasma oder andere bekannte chemische Stoffe erzielt werden. Gase, die H2 enthalten, können hilfreich sein, den Prozess zu katalysieren, wenn beim Arbeiten mit H2 und Sauerstoff bei hohen Temperaturen umsichtig vorgegangen wird.The oxidation can be achieved by a high temperature effect on H 2 O, O 2 , oxygen plasma or other known chemical substances. Gases containing H 2 can be helpful in catalyzing the process when working carefully with H 2 and high temperature oxygen.
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Das durch
Ein Gerät gemäß
Eine andere Variation besteht darin, p-Typ-GaN anstelle eines Schottky-Metalls zu verwenden. Das Einbringen eines Schottky-Kontakts
Wenn einer der Kontakte
Die Abschnürung erfolgt, weil es sich bei dem Potential unter den Kontakten
Gerät
Da Strom in den Kanal des Geräts
Aufgrund des Spannungsaufbaus mit ansteigendem Strom wird ein Punkt erreicht, an dem das Spannungspotential eine Abreicherung des Schnittstellenbereichs
Die betrieblichen Design-Ziele von Vorrichtung
Dementsprechend sind beide Schottky-Kontakte
Daher kann ein Abschnürwiderstand gemäß einer weiteren Variation der aktuellen Erfindung zwei Ohmsche Kontakte
Jetzt bezüglich
Die Ohmschen Kontakte
Beide Vorrichtungen
Nun bezüglich
Vorrichtung
Vorrichtung
In Bezug auf
Eine Vorrichtung gemäß
Es soll erwähnt werden, dass der hohe Grad der Verzahnung ebenfalls die Raumausnützung verbessert.It should be mentioned that the high degree of gearing also improves the space utilization.
In einer Vorrichtung gemäß dem erläuternden Beispiel ist Isolierschicht
Bezüglich
Eine widerstandsfähige III-Nitridschicht wie etwa eine GaN-Schicht
Bezüglich
Jetzt in Bezug auf
Durch die Bildung von Vorrichtung
Beachten Sie, dass zum Beispiel Schottky-Kontaktfenster
Die Herstellung von Ohmschen Kontakten, Schottky-Kontakten, Isolierschichten und metallisierten Kontakten kann mit Hilfe bekannter Techniken ausgeführt werden. Darüber hinaus können Passivierungsschichten (passivation layers) und Umhüllen (cladding) bei den hier beschriebenen Geräten verwendet werden, genauso wie Techniken zur Formung von Kontakten zu Strom führenden Elektroden und Gates (Gatter), um eine komplette Anlage herzustellen.The fabrication of ohmic contacts, Schottky contacts, insulating layers and metallized contacts can be accomplished by known techniques. In addition, passivation layers and cladding may be used with the devices described herein, as well as techniques for forming contacts to current carrying electrodes and gates to produce a complete package.
Die III-Nitridmaterialien, welche zur Konstruktion der Vorrichtungen
Darüber hinaus können die hier beschriebenen Elektroden mit einem niederohmigen Kontaktprozess gebildet werden, welcher die betriebliche Charakteristik der beschriebenen Vorrichtungen weiter verbessert.In addition, the electrodes described herein can be formed with a low-resistance contact process, which further improves the operational characteristics of the devices described.
Jetzt in Bezug auf
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020017696A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-02-14 | Tatsuo Nakayama | Semiconductor device with schottky electrode having high schottky barrier |
US20020052076A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-05-02 | Khan Muhammad Asif | Metal oxide semiconductor heterostructure field effect transistor |
US20030218183A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-11-27 | Miroslav Micovic | High power-low noise microwave GaN heterojunction field effet transistor |
US20040227211A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-18 | Wataru Saito | Power semiconductor device used for power control |
-
2005
- 2005-01-24 DE DE112005000222.5T patent/DE112005000222B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020017696A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-02-14 | Tatsuo Nakayama | Semiconductor device with schottky electrode having high schottky barrier |
US20020052076A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-05-02 | Khan Muhammad Asif | Metal oxide semiconductor heterostructure field effect transistor |
US20030218183A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-11-27 | Miroslav Micovic | High power-low noise microwave GaN heterojunction field effet transistor |
US20040227211A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-18 | Wataru Saito | Power semiconductor device used for power control |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KUMAR, V. [u.a.]: High transconductance enhancement-mode AlGaN/GaN HEMTs on SiC substrate. In: Electronics Letters, Vol. 39, 2003, No. 24, 1758 - 1760. * |
SAITO, W. [u.a.]: Recessed-Gate Structure Approach Toward Normally Off High-Voltage AlGaN/GaN HEMT for Power Electroncs Applications. In: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 53, 2006, No. 2, 356 - 362. * |
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---|---|
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