一种Si基GaN Bi-HEMT芯片

摘要

本实用新型公开了一种Si基GaN Bi-HEMT芯片，该芯片包括Si衬底、SiC外延层、GaN外延层、金属电极；所述SiC外延层位于Si衬底之上，GaN外延层位于SiC外延层之上，金属电极位于GaN外延层之上；所述GaN外延层可为GaN、AlN、InN及其它们的三元、四元合金组成的薄膜材料；所述GaN外延层具有GaN HEMT和HBT两个外延结构；所述GaN HBT外延层位于GaN HEMT外延层之上，刻蚀去除GaN HBT外延层，至GaN HEMT外延层露出并在其上制备电极；通过刻蚀或高能粒子注入方式将GaN HEMT和GaN HBT两个器件隔离。本实用新型能有效降低芯片电阻，增加低功率模式下附加功率效率，提高芯片可靠性，同时，缩小了芯片体积，有利于减少了电路面积。

主权项

一种Si基GaN Bi‑HEMT芯片，其特征在于：由上下叠置的GaN HBT芯片和GaN HEMT芯片构成，所述GaN HEMT芯片包括有Si衬底(1)、SiC外延层(2)、AlN缓冲层(3)、GaN缓冲层(4)、GaN HEMT沟道层(5)、AlGaN HEMT势垒层(6)、GaN HEMT接触层(7)、GaN HEMT源电极(8)、GaN HEMT栅电极(9)、GaN HEMT漏电极(10)，所述GaN HBT芯片包括有GaN HBT下集电极层(11)、GaN HBT集电极层(12)、GaN HBT基极层(13)、GaN HBT发射极层(14)、GaN HBT下集电极层电极(15)、GaN HBT基极层电极(16)、GaN HBT发射极层电极(17)；其中，所述Si衬底(1)、SiC外延层(2)、AlN缓冲层(3)、GaN缓冲层(4)、GaN HEMT沟道层(5)、AlGaN HEMT势垒层(6)、GaN HEMT接触层(7)、GaN HBT下集电极层(11)、GaN HBT集电极层(12)、GaN HBT基极层(13)、GaN HBT发射极层(14)从下至上依次层叠设置，所述GaN HEMT源电极(8)、GaN HEMT漏电极(10)分别制备在GaN HEMT接触层(7)上面，而该GaN HEMT接触层(7)上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HEMT栅电极(9)制备在GaN HEMT接触层(7)或GaN HEMT沟道层(5)上面，而该GaN HEMT接触层(7)或GaN HEMT沟道层(5)上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HBT下集电极层电极(15)制备在GaN HBT下集电极层(11)的上面，而该GaN HBT下集电极层(11)上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HBT基极层电极(16)制备在GaN HBT基极层(13)的上面，而该GaN HBT基极层(13)上面的外延层将通过刻蚀去除，所述GaN HBT发射极层电极(17)制备在GaN HBT发射极层(14)的上面；所述GaN HEMT芯片通过刻蚀或高能粒子注入方式在其上形成有隔离带(18)，且隔离深度需超过GaN缓冲层(4)，所述隔离带(18)将GaN HEMT芯片区分为隔离的第一部分和第二部分，所述GaN HEMT源电极(8)、GaN HEMT栅电极(9)、GaN HEMT漏电极(10)制备于第一部分，而所述GaN HBT芯片则是制备于第二部分上面。