高閾值電壓穩(wěn)定性和低柵漏電的gan hemt器件結(jié)構(gòu)及制備方法技術(shù)領(lǐng)域1.本發(fā)明屬于半導(dǎo)體氮化鎵電子器件技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高閾值電壓穩(wěn)定性和低柵漏電的gan hemt器件結(jié)構(gòu)及制備方法。背景技術(shù):2.gan寬禁帶半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、擊穿場強高、極化系數(shù)高、電子遷移率和電子飽和漂移速度高等一系列材料優(yōu)勢,同時與algan形成異質(zhì)結(jié)后會產(chǎn)生高濃度高遷移率的二維電子氣,這些優(yōu)勢使gan成為制備新一代高性能高頻功率開關(guān)器件的優(yōu)選材料。目前,以gan為基礎(chǔ)制備的hemt功率器件可以分為耗盡型器件和增強型器件兩大類。然而,耗盡型gan hemt器件因其固有的負(fù)柵壓關(guān)斷引起的高功率損耗問題使其應(yīng)用有限,在實際應(yīng)用中,具有零柵壓關(guān)斷且失效保護(hù)功能的增強型gan hemt器件相比耗盡型gan hemt器件應(yīng)用更為廣泛,也更受市場青睞,其良好的性能表現(xiàn)使其在諸如消費類電子、軌道交通、工業(yè)設(shè)備、通信基站等多方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景。3.實現(xiàn)增強型gan hemt器件的技術(shù)中主要包括p型gan帽層技術(shù)、薄勢壘結(jié)構(gòu)、凹槽柵結(jié)構(gòu)和柵下f離子注入等,其中p型gan帽層技術(shù)實現(xiàn)的增強型器件已成功在市場上運用。盡管如此,目前p型gan帽層仍然存在一些難以克服的問題:如實現(xiàn)的閾值電壓較低、p型gan非柵區(qū)刻蝕均勻性差及刻蝕過程中在algan表面會引入高密度的表面缺陷等。因此,相關(guān)研究人員提出可以使用低溫合成、只通過剝離操作就可以實現(xiàn)增強型gan hemt器件的p型金屬氧化物(氧化亞錫,氧化鎳等)材料來代替p型gan帽層,以達(dá)到解決上述問題的同時降低工藝成本的目的。4.然而,到目前為止,已公開的采用p型金屬氧化物帽層(主要為氧化鎳、氧化亞銅)制備的gan hemt器件,要么為負(fù)的閾值電壓正漂效果不明顯,仍然為耗盡型器件;要么其實現(xiàn)的器件閾值電壓較低(不到1v),尚無明顯的應(yīng)用潛力。在p型金屬氧化物中,p型氧化亞錫(p型sno)在不經(jīng)摻雜情況下的p型濃度可高達(dá)1019cm-3、禁帶寬度可達(dá)3.9ev,同時可利用多種薄膜工藝實現(xiàn)低溫沉積。基于此,研究發(fā)現(xiàn),通過使用純p型sno作為柵帽層制備增強型的gan hemt器件,在不經(jīng)優(yōu)化的前提下成功實現(xiàn)了大于1v的閾值電壓和大于4v的柵擊穿電壓,同時理論仿真表明該器件的閾值電壓可超過4v,而柵擊穿電壓可超過7v,表現(xiàn)了極大應(yīng)用潛力。5.然而,純p型sno
聲明:
“高閾值電壓穩(wěn)定性和低柵漏電的GaNHEMT器件結(jié)構(gòu)及制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)