[实用新型]一种鳍式沟道的氧化镓基垂直场效应晶体管

说明书

本实用新型公开了一种鳍式沟道的氧化镓基垂直场效应晶体管，包括由下至上层叠的漏电极、n⁺‑Ga₂O₃衬底以及n^‑‑Ga₂O₃耐压层，n^‑‑Ga₂O₃耐压层上表面设置条状延伸的n^‑‑Ga₂O₃沟道层，在所述n^‑‑Ga₂O₃沟道层上表面向上依次设有n⁺‑Ga₂O₃接触层和源电极；在所述n^‑‑Ga₂O₃沟道层和n⁺‑Ga₂O₃接触层侧面和n^‑‑Ga₂O₃耐压层上表面设有栅介质层，栅介质层在n^‑‑Ga₂O₃沟道层和n^‑‑Ga₂O₃耐压层连接处相对应的另一表面设有栅电极；所述的n^‑‑Ga₂O₃沟道层和n⁺‑Ga₂O₃接触层组成三维鳍片状结构，所述的三维鳍片状结构在n^‑‑Ga₂O₃耐压层上表面平行设置两组或以上。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种鳍式沟道的氧化镓基垂直场效应晶体管。

背景技术

氧化镓(Ga₂O₃)半导体具有高达4.8eV的超宽禁带和8MV/cm的超大击穿场强，是制备超大功率电力电子器件的理想材料。此外，高质量的氧化镓单晶衬底可通过熔融生长法制得，可保证低制备成本低。现有的Ga₂O₃基场效应晶体管器件多采用横向结构(参见文献N.Moser et al.,Ge-Doped β-Ga₂O₃ MOSFETs,IEEE Electron Device Letters,vol.38,no.6,pp.775-778,2017)，主要依靠器件栅极与源极之间的有源区承受电压，通过增加栅源距离提高耐压将导致大幅度增加芯片面积，且横向结构器件性能易受材料表面态的影响，并不能充分发挥Ga₂O₃材料高击穿的优势。而目前Ga₂O₃材料的p型掺杂尚无可靠方法实现，所以无法采用传统的结型结构制得垂直场效应晶体管。因此，如何实现垂直Ga₂O₃基场效应晶体管成为当前业界亟待解决的重点难题之一。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种鳍式沟道的氧化镓基垂直场效应晶体管。