[发明专利]用于HFET器件的保护绝缘体

说明书

一种高压场效应晶体管(HFET)，包括第一半导体材料、第二半导体材料和异质结。所述异质结布置在所述第一半导体材料和所述第二半导体材料之间。HFET还包括多个复合钝化层，其中第一复合钝化层包括第一绝缘层和第一钝化层，并且第二复合钝化层包括第二绝缘层和第二钝化层。栅极电介质布置在所述第一钝化层和所述第二半导体材料之间。栅极电极布置在所述栅极电介质和所述第一钝化层之间。第一栅极场板布置在所述第一钝化层和所述第二钝化层之间。源极电极和漏极电极与所述第二半导体材料耦接，并且所述源极场板与所述源极电极耦接。

技术领域

本公开内容总体上涉及高压场效应晶体管(HFET)，并且具体地但不唯一地，涉及HFET器件中的保护绝缘体。

背景技术

高击穿电压和高电子迁移率已经使得GaN成为大功率晶体管应用的理想选择。另外，GaN的大带隙意味着，GaN晶体管可以比其他传统半导体选择物在高得多的温度下保持其性能。应用包括但不限于微波射频放大器、高压开关器件和电源。一种大众市场应用是微波炉中的微波源(替代磁控管)。

尽管它们具有在消费性电子产品中普遍使用的潜力，基于GaN的器件由于在其中使用它们的高压环境仍受到若干限制。GaN晶体管中的器件层会在使用期间积聚电荷，由于电场重新分布和热应力引起器件性能变化。在最坏的情况下，由于器件层的电介质击穿或者开裂，HFET器件可能会严重地出故障。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性且非穷举的实施例，其中除非另做说明，贯穿各个视图中的相似的参考标号指代相似部件。

图1是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层(passivation layer，无源层)的示例性HFET器件的截面视图。

图2是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

图3是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

图4是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

图5是根据本公开内容的教导的、例示HFET的制造方法的流程图。

图6是根据本公开内容的教导的、例示HFET的制造方法的流程图。

图7是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

图8是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

图9是根据本公开内容的教导的、具有复合钝化层的示例性HFET器件的截面视图。

贯穿附图中的若干视图，对应的附图标记表示对应部件。技术人员会认识到图中的元件是为了简单和清楚起见而例示的，并且这些元件不一定按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸相对于其他元件来说可能被放大，以便帮助改善对于本发明的各种实施方案的理解。此外，通常不会描绘在商业上可行的实施方案中有用或者必要的常见但众所周知的元件，以使得较少妨碍对本发明的这些各种实施方案的观察。

具体实施方式

本文描述了用于高压场效应晶体管(HFET)的保护绝缘体的装置和方法的实施例。在接下来的描述中，阐述了许多具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将意识到可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者通过其他方法、部件、材料等实践本文描述的技术。在其他情况下，没有详细地示出或者描述已知的结构、材料或者操作，以避免使某些方面变得模糊。