[实用新型]一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构

说明书

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体涉及一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构，旨在解决现有技术中整个栅极下面全是耗尽，导致在正常工作电压工作时，导通电流不够或者说导通电阻较大的技术问题，其技术要点在于包括基材，所述基材表面覆盖有高电阻层及阻挡层，所述阻挡层表面设置有栅极，所述栅极与所述阻挡层之间设置有p‑GaN层。通过栅极两端下面的p‑GaN层导致对应区域沟道载流子耗尽，保证了器件的常关特性，同时栅极中间区域下方并没有设置p‑GaN层，不会导致中间区域的沟道载流子耗尽，这样在正常工作时，可以保证具有足够的导通电流。

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体涉及一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构。

背景技术

如今，硅基为代表的功率电子器件占据了主流消费市场。然而随着技术的不断发展，Si材料在实现更高耐压、更低导通电阻和更高开关速度方面的潜力已经被发掘殆尽。GaN的禁带宽度是Si的3倍左右，临界击穿场强也比Si高1个数量级，电子迁移率和热导率也更好，这使得GaN基高电子迁移率晶体管在功率转换、微波通信等高压、大电流、高频及高温工作场合有着显著的优势。

在高频、高功率、高压下，出于对器件安全性的考虑，常要求其处在常关状态下工作，即器件在高压下工作时，不会因为失去栅控而导致系统的烧毁。P型栅结构正是为此而设计，通过在栅极和AlGaN势垒层之间插入一层p-GaN来提高AlGaN层势垒，从而使得沟道势垒提升到费米能级之上，耗尽沟道载流子实现常关，如下图所示。但是发明人发现由于整个栅极下方全是P-GaN，这样整个栅极下面全是耗尽，导致在正常工作电压工作时，导通电流不够(或者说导通电阻较大)，所以急需设计一种既是常关型又不会影响导通特性的结构。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中整个栅极下面全是耗尽，导致在正常工作电压工作时，导通电流不够或者说导通电阻较大的缺陷，从而提供一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构，包括基材，所述基材表面覆盖有高电阻层及阻挡层，所述阻挡层表面设置有栅极，所述栅极与所述阻挡层之间设置有p-GaN层。

在本申请的一些实施例中，所述阻挡层指向所述栅极一侧侧面突出设置有凸块，所述凸块与所述栅极的侧边相互贴合设置，所述p-GaN层上设置有容纳所述阻挡层突出部分的凹槽。

在本申请的一些实施例中，所述阻挡层厚度在0.1-0.3微米之间。

在本申请的一些实施例中，所述阻挡层上还设置有源极和漏极，所述源极和漏极均位于所述阻挡层背离所述高电阻层一侧侧面。

在本申请的一些实施例中，所述基材与所述高电阻层之间设置有缓冲层。

在本申请的一些实施例中，所述缓冲层与基材之间还设置有成核层，所述成核层用于减少晶格失配。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本申请提供的一种新型GaN高电子迁移率晶体管结构，通过栅极两端下面的p-GaN层导致对应区域沟道载流子耗尽，保证了器件的常关特性，同时栅极中间区域下方并没有设置p-GaN层，不会导致中间区域的沟道载流子耗尽，这样在正常工作时，可以保证具有足够的导通电流。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式的新型GaN高电子迁移率晶体管结构的结构示意图；