[发明专利]基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT在审
| 申请号： | 201310171111.4 | 申请日： | 2013-05-10 |
| 公开（公告）号： | CN103311288A | 公开（公告）日： | 2013-09-18 |
| 发明（设计）人： | 房玉龙;冯志红;尹甲运;王元刚;盛百城;敦少博;吕元杰;宋旭波;邢东 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第十三研究所 |
| 主分类号： | H01L29/739 | 分类号： | H01L29/739;H01L29/423;H01L29/201 |
| 代理公司： | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人： | 米文智 |
| 地址： | 050051 *** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 iii 氮化物 材料 凹槽 栅极 结构 igbt | ||
1.一种基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于自上而下依次包括盖帽层（1）、势垒层（2）、沟道层（3）、阻挡层（4）、耐压层（5）和集电层（8），还包括发射极（6）、集电极（9）和凹槽栅极（7）；所述发射极（6）位于盖帽层（1）之上，所述集电极（9）位于集电层（8）之下；将所述凹槽栅极（7）延伸到盖帽层（1）及其以下的部分称为栅根；所述栅根的深度不小于盖帽层（1）、势垒层（2）、沟道层（3）和阻挡层（4）的深度之和；所述阻挡层（4）为InxAlyGa1-x-yN（0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1）。
2.根据权利要求1所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述阻挡层（4）的厚度大于等于1nm，并且小于等于10um。
3.根据权利要求1所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述阻挡层（4）的掺杂方式为Fe掺杂或C掺杂。
4.根据权利要求1所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述集电层（8）为InxAlyGa1-x-yN（0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1），p型掺杂浓度为1E+17cm-3到1E+21cm-3之间，厚度在1nm到10μm之间。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述栅根的纵截面形状为矩形或者U型或者倒三角型或者倒梯形。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于在所述耐压层（5）与集电层（8）之间还设有缓冲层（10）。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述耐压层（5）为GaN，掺杂浓度为1E+17cm-3到1E+20 cm-3之间，厚度在1nm到10μm之间。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述盖帽层（1）为GaN、AlN、AlxGa1-xN（0＜x＜1）、SiN、Al2O3中的一种。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的基于III族氮化物材料的凹槽栅极结构的IGBT，其特征在于所述势垒层（2）为InxAlyGa1-x-yN（0＜x＜1，0＜y≤1，0＜x+y≤1），厚度为1nm到50nm之间。
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