[实用新型]具有沟道式硅衬底的HEMT器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种HEMT器件，特别是涉及一种具有沟道式硅衬底的HEMT器件。

背景技术

HEMT（High Electron Mobility Transistor），高电子迁移率晶体管，是一种异质结场效应晶体管，又称为调制掺杂场效应晶体管（MODFET）、二维电子气场效应晶体管（2-DEGFET）、选择掺杂异质结晶体管（SDHT）等。硅衬底因其有大尺寸低成本等特点被广泛应用于氮化镓（GaN）基的HEMT器件中。击穿电压（Breakdown Voltage），是衡量HEMT器件性能的一项重要指标，在传统HEMT器件的（Al，Ga）N/Si界面，由于电荷的集聚，会形成一个导电通道，通过该导电层将电流引入位错和芯片侧壁等纵向导电通道后，会造成器件击穿电压的大幅下降。多项研究证明，硅衬底和外延层的界面是重要的导电通道，如图1所示。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有沟道式硅衬底的HEMT器件。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具有沟道式硅衬底的HEMT器件，包括硅衬底、形成在所述的硅衬底上表面的外延层，所述的硅衬底通过至少一条沟道分成多个相互独立的硅衬底块，所述的沟道形成对所述的硅衬底上导电通道的隔断。

优选地，所述的沟道设置有多条，多条所述的沟道的延伸方向相同。

优选地，所述的硅衬底块的横截面呈方形。

优选地，所述的外延层包括形成在所述的硅衬底上表面的缓冲层、形成在所述的缓冲层上表面的沟道层以及形成在所述的沟道层上表面的栅极层。

进一步优选地，所述的栅极层上表面分别形成源极区、栅极区以及漏极区。

进一步优选地，所述的缓冲层为（Al，Ga）N 的化合物层。

进一步优选地，所述的沟道层为GaN层。

进一步优选地，所述的栅极层为Al_xGa_(1-x)N层，其中x=0.15-0.25。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型通过沟道对硅衬底形成隔断，在保留衬底支撑作用的同时，阻断了漏电路径，实现了减小漏电电流，提升了击穿电压。

附图说明

附图1为现有技术HEMT的结构示意图；

附图2为本实施例的结构示意图。

其中：1、硅衬底；10、硅衬底块；2、缓冲层；3、沟道层；4、栅极层；5、沟道；6、源极；7、栅极；8、漏极。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1所示的一种具有p+型掺杂通道硅衬底的HEMT器件，包括硅衬底1、形成在硅衬底1上表面的外延层。其中：外延层包括形成在硅衬底1上表面的缓冲层2、形成在缓冲层2上表面的沟道层3以及形成在沟道层3上表面的栅极层4。在本实施例中：缓冲层2为（Al，Ga）N 的化合物层；沟道层3为GaN层；栅极层4为Al_xGa_(1-x)N层，其中x=0.15-0.25。在栅极层4上形成HEMT器件的源极6、栅极7和漏极9。

在本实施中：硅衬底1通过至少一条沟道5分成多个相互独立的硅衬底块10，沟道5形成对硅衬底1上导电通道的隔断。沟道5设置有多条，多条沟道5的延伸方向相同，把硅衬底1分成多个横截面呈方形的硅衬底块10。

在外延形成后通过选择性蚀刻的方式实现部分去除硅衬底1，在保留衬底支撑作用的同时，阻断了漏电路径，能够实现减小漏电电流，提升击穿电压的目的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。