具有多金属栅结构的HEMT器件及其制备方法与流程

文档序号:21448235发布日期:2020-07-10 17:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.具有多金属栅结构的hemt器件,其特征在于,包括:algan/gan外延、源漏电极及栅电极;所述algan/gan外延上表面的两端分别连接源漏电极;所述栅电极与algan/gan外延上表面连接;所述栅电极包含第一层金属x和第二层金属y;所述栅电极剥离后形成的与(al)gan接触的金属结构为y/x/y。

2.根据权利要求1所述的具有多金属栅结构的hemt器件,其特征在于,所述第一层金属x两侧的第二层金属y的长度为0.5-1μm。

3.根据权利要求1所述的具有多金属栅结构的hemt器件,其特征在于,所述二层金属y完全包裹住了第一层金属x。

4.根据权利要求1所述的具有多金属栅结构的hemt器件,其特征在于,所述栅电极到源极的距离小于栅电极到漏极的距离。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的具有多金属栅结构的hemt器件的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)在algan/gan外延上定义源漏电极窗口,制备源漏电极并进行退火形成欧姆接触;

(2)定义栅电极光刻窗口,制备多金属栅结构y/x/y,得到所述具有多金属栅结构的hemt器件。

6.根据权利要求5所述的具有多金属栅结构的hemt器件的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述栅电极的光刻窗口设计为1-2μm。

7.根据权利要求5所述的具有多金属栅结构的hemt器件的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述多金属栅结构y/x/y中,第一层金属x采用电子束蒸发方式沉积,第二层金属y采用磁控溅射方式沉积;且第二层金属y的厚度要大于第一层金属x的厚度。

8.根据权利要求5所述的具有多金属栅结构的hemt器件的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述多金属栅结构y/x/y中,第一层金属x为ni、ti、tin中的一种,第二层金属y为cu、w、ni中的一种。


技术总结
本发明公开了具有多金属栅结构的HEMT器件及其制备方法。该器件包括AlGaN/GaN外延,AlGaN/GaN外延上表面的两端分别连接源漏电极,源漏电极靠近源极侧设置栅电极,栅电极第一层金属X采用电子束蒸发方式沉积,栅电极第二层金属Y采用磁控溅射方式沉积,栅电极第二层金属Y的功函数高于第一层金属X的功函数,无需光刻,栅电极剥离后形成的与(Al)GaN接触的金属结构为Y/X/Y。与(Al)GaN接触的是多金属栅结构,使得电场重新分布,降低了靠近漏极的栅极边缘的电场峰值,提高了器件的击穿电压;同时,较低的栅极边缘的电场峰值减弱了栅极注入电子以形成虚栅效应,降低了器件的电流崩塌,提高了器件的动态性能。

技术研发人员:王洪;高升;刘晓艺;胡文龙
受保护的技术使用者:中山市华南理工大学现代产业技术研究院;华南理工大学
技术研发日:2020.03.21
技术公布日:2020.07.10
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