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GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT及通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT的方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于包括主要由第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)以及源、漏、柵電極,所述第二半導(dǎo)體形成于第一半導(dǎo)體表面,并具有寬于第一半導(dǎo)體的帶隙,所述源、漏電極經(jīng)形成于所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的二維電子氣電連接,所述柵電極設(shè)置于源電極和漏電極之間,所述源電極與第二半導(dǎo)體之間形成肖特基接觸,所述漏電極與二維電子氣形成歐姆接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于所述柵電極與第二半導(dǎo)體之間還分布有柵介質(zhì)層,且所述柵電極與柵介質(zhì)層之間形成肖特基接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于:

所述柵介質(zhì)層的材料包括SiO2、Al2O3和氮化硅中的任一種或兩種以上的組合;

優(yōu)選的,所述柵介質(zhì)層的厚度為20nm-100nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于,當(dāng)柵電極電壓小于或等于0,而漏電極電壓大于設(shè)定電壓時(shí),漏電極與源電極形成反向的肖特基結(jié)構(gòu),所述HEMT處于關(guān)斷狀態(tài),而當(dāng)柵電極電壓大于閾值電壓時(shí),因量子遂穿效應(yīng)形成導(dǎo)電通道使所述HEMT處于開啟狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于所述柵電極與源電極在水平方向上的距離大于或等于0,在垂直方向上的高度差大于0。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于:所述第一半導(dǎo)體的材料選自GaN;和/或,所述第二半導(dǎo)體的材料選自AlxGa(1-x)N(0<x≤1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT,其特征在于所述源電極下端直接與第二半導(dǎo)體表面接觸或穿入第二半導(dǎo)體。

8.一種通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)GaN增強(qiáng)型遂穿HEMT的方法,其特征在于包括:

在襯底上生長(zhǎng)形成主要由第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu),其中所述第二半導(dǎo)體形成于第一半導(dǎo)體表面,并具有寬于第一半導(dǎo)體的帶隙;

在第二半導(dǎo)體上生長(zhǎng)形成柵介質(zhì)層,

刻蝕除去與漏電極對(duì)應(yīng)區(qū)域的柵介質(zhì)層,并制作漏電極,且使漏電極與形成于異質(zhì)結(jié)構(gòu) 中的二維電子氣形成歐姆接觸;

采用自對(duì)準(zhǔn)工藝進(jìn)行柵、源電極的制作,使源電極和柵電極分別與第二半導(dǎo)體和柵介質(zhì)層形成肖特基接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于包括:

在完成漏電極的制作后,于柵介質(zhì)層上沉積柵電極材料,且使柵電極材料與柵介質(zhì)層形成肖特基接觸,

在柵電極材料上方設(shè)置掩膜,并利用所述掩膜至少對(duì)與源電極對(duì)應(yīng)區(qū)域的柵介質(zhì)層或柵介質(zhì)層及柵電極材料進(jìn)行刻蝕,直至到達(dá)第二半導(dǎo)體層表面或第二半導(dǎo)體層的設(shè)定深度處,之后再利用所述掩膜沉積源電極材料而制作形成源電極,實(shí)現(xiàn)源電極和柵電極的自對(duì)準(zhǔn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于包括:在完成漏電極的制作后,于所形成的器件上設(shè)置圖形化掩膜,并利用所述圖形化掩膜沉積柵電極材料,且使柵電極材料與柵介質(zhì)層形成肖特基接觸。

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