[发明专利]具有改良栅极的高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，用于高功率的切换和放大，其特征在于：所述高电子迁移率晶体管（100），有一个衬底（110），一个复合外延通道层（120），一个突出层（120LL，120LR）,一个源极接触（130），一个漏极接触（140），定出一个通道区（150），有一个通道区长轴（150A），一个通道区宽（150W），一个通道区长（150L）和一个栅极（160），有一个栅极长（160L），一个栅极宽（160W）和一个栅极搭线区（160P），形成一个到该通道区（150）的整流或肖特基接触；其中该栅极（160）有一个用于形成该肖特基接触的具有第一栅极层厚度（161T）的第一栅极层（161），一个用于增强附着力的具有第二栅极层厚度(162T)的第二栅极层（162），和一个具有第三栅极层厚度（163T）的第三栅极层（163），用以减低该栅极（160）沿着栅极宽度（160W）方向或通道长轴（150A）方向的电阻，该源极接触（130）和漏极接触（140）之间的电阻由加到该栅极（160）和源极接触（130）之间的电压来调制。

2.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述第一栅极层（161），其材料为镍铬合金Ni_xCr_1-x或镍钨合金Ni_yW_1-y，其中x<0.4，y<0.3。

3.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述第二栅极层（162）的材料选自：钛或钛钨，以增强所述第一栅极层（161）和第三栅极层（163）之间的附着力。

4.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述第三栅极层（163）的材料可选自：金、铜或它们的熔合物。

5.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：在选用铜作为第三栅极层（163）的材料时，需要加一个具有第四栅极层厚度（164T）的第四栅极层（164）。

6.根据权利要求5所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述第四栅极层（164)，其材料为金。

7.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述的漏极接触（140）和源极接触（130）是复合金属层，其材料选自下述金属群：钛、钨、铂、铝、金和铜。

8.根据权利要求1所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述复合外延通道层（120）含有一个缓冲层（120B）、一个通道层（120C）、一个肖特基层（120S）、一个源极欧姆接触层（120OMS）、一个漏极欧姆接触层（120OMD）。

9.根据权利要求8所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述缓冲层（120B）的材料是多层的氮化铝-氮化镓铝。

10.根据权利要求8所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述的通道层（120C）的材料是未掺杂或局部掺杂的氮化镓或氮化镓铟。

11.根据权利要求8所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述的肖特基层（120S）的材料是未掺杂或掺杂的氮化镓铝。

12.根据权利要求8所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述的源极欧姆接触层（120OMS）和漏极欧姆接触层（120OMD）的材料是高掺杂的氮化镓铟或氮化镓。

13.根据权利要求8所述的具有改良栅极的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述的该栅极（160）沉积到一个复合外延通道层（120）表面的肖特基层（120S）上，该栅极（160）有一个栅极头部(160H)， 一个栅极头部高(160HH)，一个栅极头部长(160HL)，一个栅极根部(160S)，一个栅极根部高(160SH)， 一个栅极根部长(160SL)，该栅极头部(160H) 有一栅极头部中心线(160HC)，栅极根部(160S) 有一栅极根部中心线 (160SC)，栅极头部中心线(160HC)和栅极根部中心线 (160SC)处在水平方向不同的位置。