[发明专利]AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管

权利要求书

1.一种AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该高电子迁移率晶体管包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、第一势垒层(4)、第一沟道层(5)、漏极(9)、源极(10)、栅极(11)、钝化层(12)，所述衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、第一势垒层(4)、第一沟道层(5)从下到上依次设置，所述第一沟道层(5)上设置漏极(9)、源极(10)、栅极(11)，所述漏极(9)和栅极(11)设置钝化层(12)，所述源极(10)和栅极(11)之间设置钝化层(12)。

2.根据权利要求1所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，还包括第n势垒层(6)、第n沟道层(7)，所述第n势垒层(6)、第n沟道层(7)分别设置多层，同时从下到上叠加设置并且位于第一沟道层(5)上方，n为自然数。

3.根据权利要求2所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述第一势垒层(4)和第n势垒层(6)均为N面AlGaN，所述第一沟道层(5)和第n沟道层(7)均为N面GaN，且具有多沟道结构。

4.根据权利要求3所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述漏极(9)和源极(10)下方于多层2DEG进行离子注入形成离子注入区(8)。

5.根据权利要5所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述第一势垒层(4)和第一沟道层(5)之间、和/或第n势垒层(6)和第n沟道层(7)之间插入用于提高载流子迁移率的插入层。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述衬底(1)为可导电的SiC、Si、GaN中的一种；所述成核层(2)为GaN、AlN、AlGaN中的一种。

7.根据权利要求6所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述缓冲层(3)为GaN、AlN、AlGaN中的一种或几种；所述漏极(9)和源极(10)采用厚度为22/140/55/45nm的Ti/Al/Ni/Au，或者厚度为22/140/50/45nm的Ti/Al/Pt/Au。

8.根据权利要求7所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述栅极(11)采用厚度为120-300nm的Ni/Au或Pt/Au或Pd/Au，与第n沟道层(7)形成肖特基接触；所述钝化层(12)采用厚度为20-500nm的SiN或Al₂O₃或AlN。

9.根据权利要求8所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述衬底(1)的下方设置背面场板(13)。

10.根据权利要求9所述的AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述的背面场板(13)为导电性、导热性较好的单层金属材料或双层或多层的高导热性金属材料，并双层或多层的高导热性金属材料的导热率往远离衬底方向递增。