一种双向开通HEMT器件的制作方法

xiaoxiao17天前  8


本技术实施例涉及hemt器件,尤其涉及一种双向开通hemt器件。


背景技术:

1、氮化物基半导体(hemt)器件利用具有不同带隙的两种材料之间的异质结界面来形成量子阱类结构,所述量子阱类结构容纳二维电子气体区,从而满足高功率/频率器件的需求。

2、当hemt器件处于关态耐压时,漂移区较短栅极电场较大,需要增加场板加快漂移区耗尽速度。但增加场板后,场板末端存在电场尖峰,导致场板末端容易发生击穿。


技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种双向开通hemt器件,可以避免在第一场板和第二场板的末端产生击穿。

2、第一方面,本实用新型实施例提供了一种双向开通hemt器件,包括:衬底;

3、沟道层和势垒层,沟道层和势垒层设置于衬底的同一侧,且势垒层设置于沟道层远离衬底的一侧;

4、栅极、第一电极和第二电极,栅极、第一电极和第二电极设置于势垒层远离衬底的一侧,栅极位于第一电极和第二电极之间;

5、绝缘层,绝缘层位于势垒层远离衬底的一侧,并覆盖栅极;

6、第一场板和第二场板,第一场板和第二场板设置于绝缘层内,第一场板设置于栅极和第一电极之间,第二场板设置于栅极和第二电极之间,第一场板和第二场板相对于栅极对称设置;

7、第一浮空结构和第二浮空结构,第一浮空结构和第二浮空结构设置于绝缘层内,第一浮空结构设置于第一场板的末端和势垒层之间,第二浮空结构设置于第二场板的末端和势垒层之间,其中,第一场板的末端为第一场板远离栅极的区域,第二场板的末端为第二场板远离栅极的区域;第一场板的末端与第一浮空结构正对的区域向远离衬底的方向外凸,第二场板的末端与第二浮空结构正对的区域向远离衬底的方向外凸。

8、可选的,第一场板包括至少两个第一子场板,至少两个第一子场板沿远离衬底的方向依次排列,相邻的两个第一子场板中远离衬底的第一子场板的末端相对于邻近衬底的第一子场板的末端更远离栅极,且相邻的两个第一子场板中远离衬底的第一子场板的末端在衬底的垂直投影与邻近衬底的第一子场板的末端在衬底的垂直投影不交叠;

9、至少一个第一子场板的末端和势垒层之间设置有第一浮空结构;

10、第二场板包括至少两个第二子场板,至少两个第二子场板沿远离衬底的方向依次排列,相邻的两个第二子场板中远离衬底的第二子场板的末端相对于邻近衬底的第二子场板的末端更远离栅极,且相邻的两个第二子场板中远离衬底的第二子场板的末端在衬底的垂直投影与邻近衬底的第二子场板的末端在衬底的垂直投影不交叠;

11、至少一个第二子场板的末端和势垒层之间设置有第二浮空结构。

12、可选的,至少两个第一子场板中,相对远离衬底的第一子场板的末端和势垒层之间设置有第一浮空结构;

13、至少两个第二子场板中,相对远离衬底的第二子场板的末端和势垒层之间设置有第二浮空结构。

14、可选的,第一浮空结构和第二浮空结构的介电常数小于绝缘层的介电常数。

15、可选的,第一浮空结构和第二浮空结构均为金属结构。

16、可选的,第一子场板还包括与末端连接的第一主体部,设置有第一浮空结构的第一子场板的末端包括第一子部和第二子部,第一子部的第一端与第一主体部连接,第一子部的第二端与第二子部连接,第一子部的第二端相对第一子部的第一端更远离衬底;

17、第二子场板还包括与末端连接的第二主体部,设置有第二浮空结构的第二子场板的末端包括第三子部和第四子部,第三子部的第一端与第二主体部连接,第三子部的第二端与第四子部连接,第三子部的第二端相对第三子部的第一端更远离衬底。

18、可选的,第一浮空结构与一第一子场板同层设置,第二浮空结构与一第二子场板同层设置。

19、可选的,第一场板包括三个第一子场板;

20、三个第一子场板沿远离衬底的方向依次排列;

21、第二个第一子场板和第三个第一子场板均对应设置有第一浮空结构;其中,所述第三个第一子场板为最远离所述衬底的第一子场板;

22、第二个第一子场板对应的第一浮空结构与第一个第一子场板同层设置,第三个第一子场板对应的第一浮空结构与第二个第一子场板同层设置;

23、第二场板包括三个第二子场板;

24、三个第二子场板沿远离衬底的方向依次排列;

25、第二个第二子场板和第三个第二子场板均对应设置有第二浮空结构;其中,第三个第二子场板为最远离衬底的第二子场板;

26、第二个第二子场板对应的第二浮空结构与第一个第二子场板同层设置,第三个第二子场板对应的第二浮空结构与第二个第二子场板同层设置。

27、可选的,第一场板和第二场板同层设置;

28、对应同层设置的第一子场板和第二子场板相互连接。

29、可选的,该双向开通hemt器件还包括:

30、第一外引电极和第二外引电极;

31、第一外引电极和第二外引电极位于绝缘层远离衬底的一侧;第一外引电极通过第一连接孔与第一电极接触,第二外引电极通过第二连接孔与第二电极接触。

32、在本实用新型实施例所提供的技术方案中,势垒层设置于沟道层远离衬底的一侧,沟道层和势垒层设置于衬底的同一侧,第一电极和第二电极设置于势垒层远离衬底的一侧,栅极位于第一电极和第二电极之间;第一场板和第二场板设置于绝缘层内,第一场板设置于栅极和第一电极之间,第二场板设置于栅极和第二电极之间,第一浮空结构和第二浮空结构设置于绝缘层内,第一浮空结构设置于第一场板的末端和势垒层之间,第二浮空结构设置于第二场板的末端和势垒层之间,本实用新型实施例通过将第一浮空结构设置于第一场板的末端和势垒层之间以及将第二浮空结构设置于第二场板的末端和势垒层之间,实现了第一场板的末端与第一浮空结构正对的区域向远离衬底的方向外凸和第二场板的末端与第二浮空结构正对的区域向远离衬底的方向外凸,增大了第一场板和第二场板的末端与势垒层之间的距离,降低了第一场板和第二场板末端的电场,避免在第一场板和第二场板的末端产生击穿。

33、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



技术特征:

1.一种双向开通hemt器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

6.根据权利要求2所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

7.根据权利要求2所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

9.根据权利要求2所述的双向开通hemt器件,其特征在于:

10.根据权利要求1所述的双向开通hemt器件,其特征在于,还包括:


技术总结
本技术公开了一种双向开通HEMT器件,沟道层和势垒层设置于衬底的同一侧,且势垒层设置于沟道层远离衬底的一侧;栅极、第一电极和第二电极设置于势垒层远离衬底的一侧,栅极位于第一电极和第二电极之间;绝缘层位于势垒层远离衬底的一侧,并覆盖栅极;第一场板设置于栅极和第一电极之间,第二场板设置于栅极和第二电极之间,第一浮空结构设置于第一场板的末端和势垒层之间,第二浮空结构设置于第二场板的末端和势垒层之间,所述第一场板的末端与所述第一浮空结构正对的区域向远离所述衬底的方向外凸,所述第二场板的末端与所述第二浮空结构正对的区域向远离所述衬底的方向外凸。本技术实施例可以避免在第一场板和第二场板的末端产生击穿。

技术研发人员:尹杰,赵杰,黄兴杰
受保护的技术使用者:英诺赛科(深圳)半导体有限公司
技术研发日:20240206
技术公布日:2024/9/23

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