[发明专利]圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量结构和方法

权利要求书

1.一种圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量结构，其特征在于，包括HEMT器件和多个欧姆电极；

所述HEMT器件的势垒层上刻蚀有环形凹槽，所述环形凹槽的圆心与栅极重合，分布于所述HEMT器件的栅极和漏极之间的势垒层中，且与所述多个欧姆电极一一对应；

所述多个欧姆电极为圆柱环形，插入所述凹槽中，穿透所述势垒层；

所述欧姆电极的分布情况为：从栅极开始，从第1个至第n个电极与栅极的距离分别为L₁、L₂、L₃、……、L_n-1、L_n，所述欧姆电极的长度小于L₁～L_n之中的最小值；

所述欧姆电极的厚度与所述HEMT器件的漏极的厚度相等。

2.根据权利要求1所述的圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量结构，其特征在于，所述圆形电容结构的测试HEMT器件沟道区电场分布的结构通过如下步骤制作：

在HEMT器件的表面均匀地涂上光刻胶；

使用掩膜版掩膜并曝光，将曝光后的所述被测HEMT器件进行显影；

使用等离子刻蚀机在所述被测HEMT器件的势垒层上刻蚀环形凹槽，刻蚀位置位于所述栅极和所述漏极之间，且环形凹槽的圆心与所述的HEMT器件的栅极重合；所述环形凹槽深度与所述势垒层厚度相同；

在蒸发台中对HEMT器件表面进行金属蒸发，在所述势垒层的环形凹槽中淀积制备欧姆电极，所蒸发的金属材料与所述HEMT器件的漏极的材料相同；

对金属蒸发完成的HEMT器件进行剥离，将多余的光刻胶和金属材料去除，随后在氮气氛围下进行高温快速热退火，形成插入所述环形凹槽的圆柱环形的欧姆电极。

3.一种圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的测试圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量结构；包括如下步骤：

接通测量电路之后，测量每个欧姆电极到接地端之间的电压值；所述测量电路包括所述HEMT器件沟道区电场分布测试图形、电压表、栅极电压源和漏极电压源；所述电压表一端接地，另一端与所述欧姆电极分别连接；所述栅极电压源一端连接所述栅极，另一端接地；所述漏极电压源一端连接所述漏极，另一端接地；

根据每个欧姆电极到接地端之间的电压值，计算相邻欧姆电极之间的电场强度，进一步获得栅极到漏极之间的沟道区的电场强度分布。

4.根据权利要求3所述的圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量方法，其特征在于，所述相邻电极之间的电场强度通过下述公式计算：

其中，E₁、E₂……E_n-1、E_n为从栅极开始第2欧姆个电极到第1个欧姆电极之间的电场强度、第3个欧姆电极到第2个欧姆电极之间的电场强度、……、第n个欧姆电极到第n-1个欧姆电极之间的电场强度、漏极到第n个电极之间的电场强度；L₁、L₂、L₃、……、L_n-1、L_n为从栅极开始，从第1个欧姆电极至第n个欧姆电极与栅极的距离；L_DG为所述栅极和所述漏极之间的间距。

5.根据权利要求3所述的圆形电容结构的HEMT器件沟道区电场分布测量方法，其特征在于，所述电压表设置有一个；所述测量电路接通之后，测量每个欧姆电极到接地端之间的电压值的步骤，具体包括：

导通所述电压表与待测欧姆电极之间的电路；

测量待测欧姆电极与接地端之间的电压值；

断开所述电压表与待测欧姆电极之间的电路。