一種新型柵結構的GaN基HEMT器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，所述絕緣層的上端設有倒直角梯形的插孔，且插孔位于源極和漏極之間，所述插孔內插接有對應的直角梯形的底層柵極，所述底層柵極的上端設有頂層柵極。該新型柵結構的GaN基HEMT器件，底層柵極為直角梯形結構，使底層柵極與勢壘層的距離呈現階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結構可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加柵極與漏極之間的距離，同時因為底層柵極靠近漏極端的右下角部分不會形成直角的方式，同樣會減少器件的熱電子效應，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過減少頂層柵極和勢壘層之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應。
【專利說明】
一種新型柵結構的GaN基HEMT器件
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及GaN基HEMT器件技術領域具體為一種新型柵結構的GaN基HEMT器件。
【背景技術】
[0002]作為第三代半導體材料代表GaN基HEMT(HighElectron Mobility Transisors)器件，其具有擊穿電場高、迀移率高、禁帶寬度大、抗輻射能力強、熱導率好等優(yōu)點，GaN的這些優(yōu)良性質，綜合了前兩代Si和GaAs等半導體材料的優(yōu)點，這些無可替代的優(yōu)勢使GaN成為研究熱點，進而在微波射頻、大功率方面有廣泛的應用前景。隨著5G時代的來臨，LDMOS(Lateral Double-Diffused Metal-Oxide Semiconductor)將不能滿足基站功放系統對高頻、寬帶、高效等要求，研發(fā)新一代GaN HEMT器件取代LDMOS器件在基站上的應用成為迫切需要。由于GaN HEMT器件在應用的時候產生電流崩塌效應，該效應容易導致器件性能下降，如增益、射頻輸出功率、效率等，改善器件電流崩塌效應是提高器件性能可行性的方法。GaN器件可靠性和性能是一對矛盾的體系，提高器件的可靠性，可以通過增加器件的擊穿電壓實現，而提高器件的擊穿電壓一般會導致器件的導通電阻增加，從而降低器件的性能，如何提高器件的擊穿電壓，而不提高器件的導通電阻成為亟需解決的問題。為此，我們設計一種新型柵結構的GaN基HEMT器件。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，包括襯底，所述襯底的上端設有溝道層，且溝道層的上端設有勢皇層，所述勢皇層的上端左右兩側分別設有源極和漏極，且源極和漏極之間設有絕緣層，所述絕緣層的左右兩端分別延伸覆蓋到源極和漏極的上端，所述絕緣層的上端設有倒直角梯形的插孔，且插孔位于源極和漏極之間，所述插孔的斜邊靠近漏極，所述插孔內插接有對應的直角梯形的底層柵極，所述底層柵極的上端設有頂層柵極。
[0005]優(yōu)選的，所述底層柵極與頂層柵極為一體成型結構。
[0006]優(yōu)選的，所述溝道層的厚度為0.5_5umo
[0007]優(yōu)選的，所述勢皇層的厚度為5_500um。
[0008]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:該新型柵結構的GaN基HEMT器件，底層柵極為直角梯形結構，使底層柵極與勢皇層的距離呈現階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結構可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加柵極與漏極之間的距離，同時因為底層柵極靠近漏極端的右下角部分不會形成直角的方式，同樣會減少器件的熱電子效應，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過減少頂層柵極和勢皇層之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明結構不意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明結構的A結構放大圖。
[0011]圖中:I襯底、2溝道層、3勢皇層、4源極、5漏極、6絕緣層、7插孔、8底層柵極、9頂層柵極。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013]請參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術方案:一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，包括襯底I，襯底I為SiC，襯底I的上端設有溝道層2，且溝道層2的上端設有勢皇層3，溝道層2的厚度為0.5-5um，勢皇層3的厚度為5-500um，勢皇層3的上端左右兩側分別設有源極4和漏極5，且源極4和漏極5之間設有絕緣層6。
[0014]絕緣層6的左右兩端分別延伸覆蓋到源極4和漏極5的上端，絕緣層6的上端設有倒直角梯形的插孔7，且插孔7位于源極4和漏極5之間，插孔7的斜邊靠近漏極5，插孔7內插接有對應的直角梯形的底層柵極8，底層柵極8呈三角形，為肖特基柵極，底層柵極8的上端設有頂層柵極9，底層柵極8與頂層柵極9為一體成型結構，一個整體。
[0015]該新型柵結構的GaN基HEMT器件，底層柵極8為直角梯形結構，使底層柵極8與勢皇層3的距離呈現階梯狀增加，不是形成突變方式，這種結構可以提高器件的擊穿電壓，并且不用增加頂層柵極9與漏極5之間的距離，同時因為底層柵極8靠近漏極5端的右下角部分不會形成直角的方式，同樣會減少器件的熱電子效應，從而提高器件的可靠性和使用壽命，而且，通過減少頂層柵極9和勢皇層3之間的距離可以更好的抑制器件電流崩潰效應。
[0016]盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，包括襯底(I)，其特征在于:所述襯底(I)的上端設有溝道層(2)，且溝道層(2)的上端設有勢皇層(3)，所述勢皇層(3)的上端左右兩側分別設有源極(4)和漏極(5)，且源極(4)和漏極(5)之間設有絕緣層(6)，所述絕緣層(6)的左右兩端分別延伸覆蓋到源極(4)和漏極(5)的上端，所述絕緣層(6)的上端設有倒直角梯形的插孔(7)，且插孔(7)位于源極(4)和漏極(5)之間，所述插孔(7)的斜邊靠近漏極(5)，所述插孔(7)內插接有對應的直角梯形的底層柵極(8)，所述底層柵極(8)的上端設有頂層柵極(9)02.根據權利要求1所述的一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述底層柵極(8)與頂層柵極(9)為一體成型結構。3.根據權利要求1所述的一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述溝道層(2)的厚度為0.5_5umo4.根據權利要求1所述的一種新型柵結構的GaN基HEMT器件，其特征在于:所述勢皇層(3)的厚度為5_500umo
【文檔編號】H01L29/423GK106098770SQ201610638795
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610638795.8, CN 106098770 A, CN 106098770A, CN 201610638795, CN-A-106098770, CN106098770 A, CN106098770A, CN201610638795, CN201610638795.8
【發(fā)明人】李寶國, 馬京路, 韓威, 張書敬, 張達泉, 孫丞, 楊榮
【申請人】蘇州本然微電子有限公司, 河北遠東通信系統工程有限公司