[实用新型]一种GaN-HEMT芯片

说明书

本实用新型提供一种GaN‑HEMT芯片，其中所述的衬底的上部为氮化镓缓冲层，氮化镓缓冲层的上部为氮化镓外延层，最上方为氮化镓铝层，二维电子气（2DEG）层位于氮化镓铝层和氮化镓外延层之间，S、D、G极通过金属沉淀的方式固定于氮化镓铝层顶部；优点为：本实用新型有效降低芯片电阻，增加低功率模式下附加功率效率，提高芯片可靠性，同时，缩小了芯片体积，有利于减少了电路面积。

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片领域，尤其涉及一种GaN-HEMT芯片。

背景技术

半导体芯片的实用新型是二十世纪的一项创举，使人类相继进入了电子工业时代和信息化时代。综合利用多种半导体材料和器件功能制备而成的微波集成电路是当前发展各种高科技武器的重要支柱，广泛用于各种先进的战术导弹、电子战、通信系统、陆海空基的各 种先进的相控阵雷达 ( 特别是机载和星载雷达 ) ；在民用商业的移动电话、无线通信、个人 卫星通信网、全球定位系统、直播卫星接收和毫米波自动防撞系统等方面已形成正在飞速 发展的巨大市场。与第一代半导体材料 Si 及第二代半导体材料 GaAs、InP 相比，GaN 具有更大的禁带宽度、更高的电子饱和漂移速度、更高的击穿电压和较高的热导率等特点。GaN 基微电子材料和器件的研究和开发已成为世界各国竞相占领的高科技制高点，是半导体科学、材料 科学、高温电子学、超过兆瓦的固态功率电子学、高功率密度射频电子学的前沿研究领域。

发明内容

本实用新型的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种GaN-HEMT芯片。

本实用新型新的技术方案是：一种GaN-HEMT芯片，由GaN外延片为原材料，包括包括氮化镓铝层、氮化镓外延层、氮化镓缓冲层、衬底及二维电子气（2DEG）层及S、D、G极，所述的衬底的上部为氮化镓缓冲层，氮化镓缓冲层的上部为氮化镓外延层，最上方为氮化镓铝层，二维电子气（2DEG）层位于氮化镓铝层和氮化镓外延层之间，S、D、G极通过金属沉淀的方式固定于氮化镓铝层顶部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型有效降低芯片电阻，增加低功率模式下附加功率效率，提高芯片可靠性，同时，缩小了芯片体积，有利于减少了电路面积。

附图说明

图1为原料外延片的结构示意图。

图2为进行MESA光刻工艺后的外延片结构示意图。

图3为显影后待制作SD电极的外延片结构示意图。

图4为SD金属工艺后的外延片结构示意图。

其中：1为氮化镓铝层，2为氮化镓外延层，3为氮化镓缓冲层，4为衬底，5为二维电子气（2DEG）层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种GaN-HEMT芯片，由GaN外延片为原材料，包括包括氮化镓铝层1、氮化镓外延层2、氮化镓缓冲层3、衬底4及二维电子气（2DEG）层5及S、D、G极，所述的衬底4的上部为氮化镓缓冲层3，氮化镓缓冲层3的上部为氮化镓外延层2，最上方为氮化镓铝层1，二维电子气（2DEG）层5位于氮化镓铝层1和氮化镓外延层2之间，S、D、G极通过金属沉淀的方式固定于氮化镓铝层1顶部。

所述的制造方法为：

1）在衬底4上低温生长氮化镓作为缓冲层，在缓冲层上进行HEMT结构生长，首先生成数微米厚度的高温氮化镓外延层2，再在氮化镓外延层2上生长Al_XGa_1-XN薄层，AlGaN和GaN界面GaN一侧会形成二维电子气（2DEG），2DEG是HEMT器件的导电层；