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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体,涉及一种漏极结构及制作方法。
技术介绍
1、第三代半导体材料氮化镓(gan)因其具有较宽的禁带宽度和较高的电子饱和速度,成为高压和高频应用的理想候选材料。氮化镓半导体具有超高的临界击穿电场,可实现更高的功率密度,十分适合制作高电子迁移率晶体管(hemt),具有耐高电压、高频、高速、低导通电阻等优势。
2、如图1所示,显示为一种hemt器件的示意图,衬底01上形成有gan沟道层02和algan势垒层03,源极金属层05位于介质层04中与algan势垒层03连接,栅极金属层06位于介质层04中与algan势垒层03连接,其中,栅极金属层06位于介质层04上方的部分可以看作栅场板。如图2所示,显示为图1所示的hemt器件的电势分布图,在势垒层耗尽区中,漏极端电场07集中在源极金属层05靠近栅极金属层06的一端,使得漏极端电场07比较集中,进而造成器件表面电场集中,影响器件性能。
3、因此,如何提供一种漏极结构及制作方法,以分散表面电场,提升器件性能,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种漏极结构及制作方法,用于解决现有技术中漏极端电场集中,影响器件性能的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种漏极结构,包括:
3、衬底,所述衬底上设置有自下而上层叠的沟道层和势垒层;
4、n型掺杂欧姆接触层,由所述势垒层的上表面向
5、介质层,位于所述势垒层上方,所述介质层中设置有开口,所述开口显露所述n型掺杂欧姆接触层,所述开口的尺寸大于所述n型掺杂欧姆接触层的尺寸;
6、漏极金属层,位于所述介质层上方且延伸至所述开口中,所述漏极金属层的下表面与所述n型掺杂欧姆接触层及所述势垒层相接触。
7、可选地,所述漏极金属层与所述n型掺杂欧姆接触层呈欧姆接触,所述漏极金属层与所述势垒层呈肖特基接触。
8、可选地,所述沟道层包括gan层,所述势垒层包括inalgan层、algan层、inaln层、ingan层和aln层中的一种或多种。
9、可选地,所述介质层包括氧化硅层、氮化硅层和氮氧化硅层中的一种或多种。
10、可选地,所述漏极金属层的材质包括ti、al、ni、au、pt和tin中的一种或多种。
11、可选地,所述衬底和所述沟道层之间设置有自下而上层叠的成核层和缓冲层。
12、本专利技术还提供一种漏极结构的制作方法,其可以用于制作上述任一方案所述的漏极结构,包括以下步骤:
13、提供衬底,于所述衬底上形成自下而上层叠的沟道层和势垒层;
14、形成n型掺杂欧姆接触层,所述n型掺杂欧姆接触层由所述势垒层的上表面向下延伸至所述沟道层中;
15、于所述势垒层上形成介质层,并于所述介质层中形成垂向贯穿所述介质层的开口,所述开口显露所述n型掺杂欧姆接触层,所述开口的尺寸大于所述n型掺杂欧姆接触层的尺寸;
16、于所述介质层上形成漏极金属层,所述漏极金属层延伸至所述开口中,所述漏极金属层的下表面与所述n型掺杂欧姆接触层及所述势垒层相接触。
17、可选地,形成所述n型掺杂欧姆接触层的步骤包括:
18、于所述势垒层中注入si元素,注入深度贯穿所述势垒层并延伸至所述沟道层中;
19、进行退火,形成所述n型掺杂欧姆接触层。
20、可选地,于所述介质层中形成所述开口的方法包括干法刻蚀法或湿法刻蚀法。
21、可选地,形成所述沟道层和所述势垒层的方法包括外延法。
22、如上所述,本专利技术的漏极结构及制作方法中,n型掺杂欧姆接触层由势垒层的上表面向下延伸至沟道层中,介质层中的开口尺寸大于n型掺杂欧姆接触层的尺寸且显露n型掺杂欧姆接触层,漏极金属层位于介质层上方且延伸至开口中,漏极金属层的下表面与n型掺杂欧姆接触层及势垒层相接触,一方面漏极金属层与n型掺杂欧姆接触层呈欧姆接触降低接触电阻,同时漏极金属层与势垒层及介质层接触,能够分散漏极端的表面电场,提高器件性能。
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1.一种漏极结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述漏极金属层与所述N型掺杂欧姆接触层呈欧姆接触,所述漏极金属层与所述势垒层呈肖特基接触。
3.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述沟道层包括GaN层,所述势垒层包括InAlGaN层、AlGaN层、InAlN层、InGaN层和AlN层中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述介质层包括氧化硅层、氮化硅层和氮氧化硅层中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述漏极金属层的材质包括Ti、Al、Ni、Au、Pt和TiN中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述衬底和所述沟道层之间设置有自下而上层叠的成核层和缓冲层。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的漏极结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的漏极结构的制作方法,其特征在于,形成所述N型掺杂欧姆接触层的步骤包括:
9.根据权利要求7所述的漏极结
10.根据权利要求7所述的漏极结构的制作方法,其特征在于:形成所述沟道层和所述势垒层的方法包括外延法。
...【技术特征摘要】
1.一种漏极结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述漏极金属层与所述n型掺杂欧姆接触层呈欧姆接触,所述漏极金属层与所述势垒层呈肖特基接触。
3.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述沟道层包括gan层,所述势垒层包括inalgan层、algan层、inaln层、ingan层和aln层中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述介质层包括氧化硅层、氮化硅层和氮氧化硅层中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的漏极结构,其特征在于:所述漏极金属层的材质包括ti、al、ni、au、p...
【专利技术属性】
技术研发人员:张安邦,
申请(专利权)人:上海新微半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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