[发明专利]集成栅保护结构的GaN HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种集成栅保护结构的GaN HEMT器件，其特征在于，所述器件包括：

GaN HEMT，所述GaN HEMT包括源极、栅极及漏极，在栅极和源极之间设置有栅保护结构，栅保护结构在栅极与源极间的正向电压大于允许的最大正向电压时或反向电压的绝对值大于允许的最大反向电压的绝对值时导通，以限制栅极与源极之间的电压。

2.如权利要求1所述集成栅保护结构的GaN HEMT器件，其特征在于，所述栅保护结构由设于栅极与源极之间的一对或多对反向串联的多晶硅pn二极管组成。

3.如权利要求1或2所述集成栅保护结构的GaN HEMT器件，其特征在于，所述GaN HEMT为p-GaN HEMT。

4.如权利要求3所述集成栅保护结构的GaN HEMT器件，其特征在于，p-GaN HEMT从下至上依次包括：

衬底、缓冲层、GaN层、势垒层、p-GaN层及栅介质层；

设于栅介质等覆盖在p-GaN层上，在p-GaN层上的栅介质层上设置窗口，在窗口处设置有栅极，在栅极的两侧设置分别设置有漏极和源极，源极及漏极的底部与GaN层接触；

隔离介质层，隔离介质层位置栅极与栅介质层上，栅保护结构设置于栅极与源极之间的隔离介质层上。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述集成栅保护结构的GaN HEMT器件，其特征在于，所述器件还包括：

设于栅保护结构上的若干介质层和互联金属层，每层介质层上下的互联金属层之间通过介质孔连接，且源极、栅极及漏极间的金属层之间相互隔离。

6.一种集成栅保护结构的GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、在GaN HEMT的栅极和源极之间的隔离介质层上淀积多晶硅层；

S2、通过离子注入的方式在多晶硅层形成多个n型掺杂区及p型掺杂区，n型掺杂区及p型掺杂区形成一对或多对反向串联的pn二极管。

7.如权利要求6所述的集成栅保护结构的GaN HEMT器件的制备方法，其特征在于，若GaN HEMT为p-GaN HEMT，在步骤S1之前还包括：

S3、在衬底上依次生长缓冲层、GaN层、势垒层及p-GaN层；

S4、对p-GaN层进行刻蚀，只保留栅极预留区下方的p-GaN层，在p-GaN层上淀积栅介质层；

S5、刻蚀源极预留区及漏极预留区下方的栅介质层及势垒层，过刻蚀部分GaN层，在源极预留区及漏极预留区分别形成源极及漏极；

S6、在p-GaN层上的栅介质层上开窗口，在窗口上形成栅极；

S7、在栅极上淀积隔离介质层，在栅极和源极间的隔离介质层上淀积栅保护结构。