[发明专利]具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件

说明书

本发明提供一种具有复合层结构的高压MIS‑HEMT器件，包括：衬底、设置在衬底上的故意掺杂P型杂质的Alsubgt;x/subgt;Gasubgt;1‑x/subgt;N层，0x1，设置在Alsubgt;x/subgt;Gasubgt;1‑x/subgt;N层上的非故意掺杂的GaN层、设置在GaN层表面上的漏极以及非故意掺杂的条纹状Alsubgt;y/subgt;Gasubgt;1‑y/subgt;N层，xy≤1，条纹状Alsubgt;y/subgt;Gasubgt;1‑y/subgt;N层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Alsubgt;y/subgt;Gasubgt;1‑y/subgt;N层表面上设有源极、栅极；本发明提出的MIS‑HEMT器件在保证高击穿电压的同时实现了较小的寄生电容，适用于对于输出功率和工作频率均有较高要求的应用领域。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种高电子迁移率晶体管(HEMT)，具体涉及一种具有AlGaN/GaN/AlGaN复合层结构的高压MIS-HEMT器件。

背景技术

在射频、功率集成电路领域，器件的频率、耐压、导通电阻等特性是决定电路特性的重要指标，目前随着功率集成电路的集成度不断提高，功率集成电路对电路及器件的各项特性的要求也越来越高。在射频功率器件中，由于HEMT(高电子迁移率晶体管)器件相比其它功率器件，具有大电流、耐高温、超高速、低功耗、低噪声的特点，极大的满足了超高速计算机及信号处理、卫星通信等用途上的特殊需求，受到业内人士的广泛关注。

对于传统的HEMT器件，其结构包括衬底、缓冲层、势垒层、栅极、源极以及漏极。HEMT器件工作时，异质结界面的二维电子气充当导电沟道，利用栅极电压对二维电子气的耗尽作用来控制沟道的开启和关闭。然而器件在工作状态下，栅极和漏极边缘形成的电场峰会降低器件的击穿电压，进而限制了HEMT器件的最大输出功率。目前主要的耐压技术有场板技术、降低表面电场技术(Reduced Surface Field,RESURF)、超晶格缓冲层技术、缓冲层掺碳技术等。这些技术有的会引入较大的寄生电容，有的工艺上实现难度较大。因此，针对上述技术问题，设计一种适用于GaN基器件的新型耐压结构十分必要。

发明内容

针对现有技术中HEMT器件耐压结构的实现存在工艺难度大，对击穿电压的提升十分有限以及引入的寄生电容较大等问题，本发明提出了一种具有AlGaN/GaN/AlGaN复合层结构的高压MIS-HEMT器件。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种具有复合层结构的高压MIS-HEMT器件，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；