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专利号: 2018115922518
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低结温高耐压的GaN异质结场效应晶体管,从下到上依次包括层叠设置的SiC衬底(9)、GaN缓冲层(7)、GaN沟道层(5)、AlGaN势垒层(3)以及AlN钝化层(1);在AlGaN势垒层(3)两端的上表面,具有欧姆金属源极(11)和欧姆金属漏极(12),在AlGaN势垒层(3)中部的上表面,具有栅电极(10),所述栅电极(10)为肖特基接触;其特征在于,所述栅电极(10)正下方的AlGaN势垒层(3)上层,具有AlN势垒区域(2),且AlN势垒区域(2)还向靠近欧姆金属漏极(12)的一侧延伸;所述AlN势垒区域(2)用于减小沟道中的峰值电场、提高击穿电压并降低沟道温度;

所述SiC衬底(9)和GaN缓冲层(7)之间还具有AlN成核层(8),AlN成核层(8)用于减小GaN缓冲层(7)与SiC衬底(9)之间因晶格失配而导致的界面张力;

所述GaN缓冲层(7)和GaN沟道层(5)之间具有InGaN背势垒层(6),InGaN背势垒层(6)用于抑制电流崩塌效应;

所述GaN沟道层(5)和AlGaN势垒层(3)之间具有AlN插入层(4),AlN插入层(4)与GaN沟道层(5)和AlGaN势垒层(3)一起形成二维电子气沟道。

2.根据权利要求1所述的一种低结温高耐压的GaN异质结场效应晶体管,其特征在于,所述SiC衬底(9)厚度为150um,AlN成核层(8)的厚度为50nm,GaN缓冲层(7)厚度为1.8um,InGaN背势垒层(6)厚度为5‑10nm,GaN沟道层(5)厚度为30‑50nm,AlN插入层(4)厚度为1‑

5nm,AlGaN势垒层(3)厚度为30‑40nm,AlN势垒区域(2)厚度为20nm,长度为0.5um,AlN钝化层(1)厚度为20nm。

3.根据权利要求2所述的一种低结温高耐压的GaN异质结场效应晶体管,其特征在于,所述欧姆金属源极(11)和欧姆金属漏极(12)采用的材料为Ti/Al/Ni/Au合金,或Ti/Al/Ti/Au合金;所述栅电极(10)采用的材料为i/Au合金,或Pd/Au合金。