[发明专利]III-N器件结构和方法

权利要求书

1.III-N器件，其包含：

其上具有电极的III-N层；

与所述III-N层和电极相邻的钝化层；

与所述钝化层和电极相邻的厚绝缘层；

能够将显著热量从所述III-N器件转移出去的高导热性载体；以及

在所述厚绝缘层与所述载体之间的粘合层，所述粘合层将所述厚绝缘层连接于所述载体。

2.权利要求1的III-N器件，其中所述厚绝缘层为至少1微米厚。

3.权利要求1的III-N器件，其中所述厚绝缘层选自氮化硅、氮化铝、氧化硅、氧化铝、聚合物电介质和无机电介质或有机电介质。

4.权利要求1的III-N器件，其中所述厚绝缘层是聚酰亚胺、苯并环丁烯（BCB）、SU8或这些电介质的组合。

5.权利要求1的III-N器件，其中所述粘合层是导热的。

6.权利要求1的III-N器件，其中所述粘合层选自焊料和绝缘胶。

7.权利要求6的III-N器件，其中所述粘合层是基于金属的焊料。

8.权利要求1的III-N器件，其中所述钝化层选自氮化硅、氮化铝、二氧化硅、氧化铝、聚合物电介质和无机电介质或有机电介质。

9.权利要求1的III-N器件，其中所述钝化层与所述厚绝缘层具有基本上相同的组成。

10.权利要求1的III-N器件，其中所述钝化层与所述厚绝缘层的组合使所述III-N层的表面钝化。

11.权利要求1的III-N器件，其中所述高导热性载体选自多晶碳化硅、硅、氮化铝、金属或金刚石。

12.权利要求1的III-N器件，其中所述高导热性载体为至少100微米厚。

13.权利要求1的III-N器件，其还包含与所述III-N层相邻的基材。

14.权利要求13的III-N器件，其中所述基材选自硅、碳化硅、蓝宝石和氮化铝。

15.权利要求13的III-N器件，其还包含在所述基材与所述III-N层之间的成核层。

16.权利要求15的III-N器件，其还包含在所述成核层与所述III-N层之间的应力管控层。

17.权利要求1的III-N器件，其中所述电极是栅极，并且所述器件是晶体管。

18.权利要求17的III-N器件，其还包含源极、漏极和在所述III-N层中的沟道，其中所述源极和漏极接触所述沟道。

19.权利要求1的III-N器件，其中所述III-N层包含沟道层和阻挡层。

20.权利要求1的III-N器件，其中所述电极是阳极或阴极，并且所述器件是二极管。

21.权利要求20的III-N器件，其中所述二极管是横向器件。

22.权利要求1的III-N器件，其还包含在所述厚绝缘层与所述钝化层之间的第二介电绝缘层。

23.权利要求22的III-N器件，其中所述第二介电绝缘层选自氮化硅、氮化铝、氧化硅、氧化铝、聚合物电介质和无机电介质或有机电介质。

24.权利要求22的III-N器件，其中所述第二介电绝缘层为约0.5-5微米厚。

25.权利要求22的III-N器件，其中所述厚绝缘层为至少1微米厚。

26.权利要求22的III-N器件，其中所述厚绝缘层为约1-50微米厚。

27.权利要求22的III-N器件，其中所述厚绝缘层与所述第二介电绝缘层的组合厚度足以支持显著工作电压。

28.权利要求22的III-N器件，其中所述第二介电绝缘层的导热性低于所述厚绝缘层的导热性。

29.权利要求22的III-N器件，其中所述厚绝缘层与所述第二介电绝缘层的组合导热性足以从所述III-N器件消散显著热量。