[发明专利]具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件

权利要求书

1.一种具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件，其特征在于包括：衬底(1)、设置在衬底(1)上的故意掺杂P型杂质的Al_xGa_1-xN层(2)，0x1，设置在Al_xGa_1-xN层(2)上的非故意掺杂的GaN层(3)、设置在GaN层(3)表面上的漏极(6)，以及设置在GaN层(3)表面上的非故意掺杂的条纹状Al_yGa_1-yN层(4)，xy≤1，条纹状Al_yGa_1-yN层(4)为从漏区向源区方向延伸的平行条状区域，这些条状区域不与漏区直接接触，条纹状Al_yGa_1-yN层(4)表面上设有源极(5)、栅极(7)；

所述Al_xGa_1-xN(2)、GaN层(3)以及条纹状Al_yGa_1-yN层(4)均为氮面生长，在自发极化和压电极化效应综合作用下，所述Al_xGa_1-xN层(2)和GaN层(3)在其接触的界面处形成固定正电荷；Al_xGa_1-xN层(2)和GaN层(3)界面的固定正电荷，在未被条纹状Al_yGa_1-yN层覆盖的GaN层(8)区域下表面诱生二维电子气(9)作为所述MIS-HEMT器件的导电沟道；在条纹状Al_yGa_1-yN层(4)覆盖区域，所述条纹状Al_yGa_1-yN层(4)和GaN层(3)在其接触的界面处形成固定负电荷，固定负电荷面密度足够高使得GaN层(3)下表面处的固定正电荷被补偿从而无法诱生二维电子气，并且同时该固定负电荷在其覆盖的GaN层(3)上表面诱生二维空穴气(10)；

所述源极(5)与漏极(6)分别设置在所述条纹状Al_yGa_1-yN层(4)两端且均与所述二维电子气(9)导电沟道形成欧姆接触；所述栅极(7)设置在所述源极(5)与漏极(6)之间的条纹状Al_yGa_1-yN层(4)上，且所述栅极(7)与条纹状Al_yGa_1-yN层(4)形成金属-绝缘体-半导体结构；条纹状Al_yGa_1-yN层(4)覆盖区域的二维空穴气(10)与源极(5)进行电学连接，这种二维空穴气(10)与未被条纹状Al_yGa_1-yN层覆盖的GaN层(8)下表面的二维电子气(9)形成超结。

2.根据权利要求1所述的具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件，其特征在于：器件表面覆盖有绝缘介质(11)，且该绝缘介质(11)和栅极(7)下方绝缘介质(12)为同一种材料，或为不同材料。

3.根据权利要求1所述的具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件，其特征在于：栅极(7)右侧的绝缘介质(11)上方设有从漏区向源区方向延伸的场板(13)。