一种硅基GaN HEMTs纵向功率器件

摘要

本实用新型公开了一种硅基GaN HEMTs纵向功率器件，包括第一区域和第二区域，所述第一区域与第二区域镜像对称；所述第一区域包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN外延层、欧姆接触区、带负电性F-的栅极区、栅极金属、带负电性F^-的埋层区、带负电性F^-的终端区、SiN介质层、源极金属和漏极金属。本实用新型采用成熟的硅集成电路制造工艺研制硅基GaN纵向新器件，替代了常规的高成本P-GaN外延制造方法，故可显著降低成本；本实用新型中将硅F^-离子工艺应用于GaN功率新器件，不但能实现增强型工作机理，更获得了类似VDMOS器件的GaN HEMT纵向器件结构，从而满足大功率功率变换的驱动应用需求。

主权项

一种硅基GaN HEMTs纵向功率器件，其特征在于，包括第一区域和第二区域，所述第一区域与第二区域镜像对称；所述第一区域包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN外延层、欧姆接触区、带负电性F‑的栅极区、栅极金属、带负电性F^‑的埋层区 、带负电性F^‑的终端区、SiN介质层、源极金属和漏极金属；其中，所述硅衬底、GaN外延层、AlGaN外延层依次自下而上纵向排列，欧姆接触区与带负电性F‑的栅极区并排且有间隔的设置在AlGaN外延层内，欧姆接触区的下表面、带负电性F‑的栅极区的下表面均与GaN外延层接触，栅极金属设置在带负电性F‑的栅极区的正上方，带负电性F^‑的埋层区位于GaN外延层中且紧贴GaN外延层的上表面，带负电性F^‑的终端区设置在GaN外延层与AlGaN外延层中且位于带负电性F^‑的埋层区的上表面，SiN介质层设置于AlGaN外延层、栅极金属、带负电性F^‑的终端区的上表面，源极金属设置在除了带负电性F^‑的终端区上方的SiN介质层之外的SiN介质层的上表面、欧姆接触区的上表面，漏极金属置于硅衬底的下表面。