【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及gan功率器件，具体涉及gan功率器件及其制备方法。
技术介绍
1、逆阻氮化镓(gan)功率器件具有低导通电阻和高正向及反向击穿电压等优良特性，可用于交流到交流(ac-ac)变换电路等应用中，以实现不同频率和不同功率条件下的电能转换。对于低功耗功率变换应用中所使用的逆阻gan功率器件，通常需要其兼具较低的正向导通压降以及较高的反向击穿电压。逆阻gan功率器件的正向导通压降和反向击穿电压之间存在矛盾关系。常规的逆阻gan功率器件通常采用p型掺杂层与欧姆接触电气连接形成漏极的结构。由于漏极p型掺杂层会提升其下方导电通路的能带，常规逆阻gan功率器件的正向导通压降相对较高。较高的正向导通压降电压会导致逆阻gan功率器件的导通电阻增大，进而使功率变换应用的功耗增加。采用金属与algan势垒层表面直接接触形成漏极的结构可降低正向导通压降，但同时也会使逆阻gan功率器件的反向击穿电压大幅降低。因此需要一种方案，降低正向导通压降的同时能够避免反向击穿电压降低。
技术实现思路
1、因此，本专利技术提供一种逆阻gan功率器件及其制备方法，以解决逆阻gan器件降低正向导通压降的同时反向击穿电压也降低的问题。
2、本专利技术提供一种逆阻gan功率器件，包括：衬底层；外延结构；所述外延结构位于所述衬底层表面，包括在所述衬底层表面层叠设置的成核层、缓冲层、沟道层和势垒层；所述外延结构呈台阶结构，包括靠近所述衬底层的第一部分和远离所述衬底层的第二部分，所述第一部分的水平尺寸大于所述第
3、可选的，所述缓冲层包括沿厚度方向划分的第一区和第二区，所述第二区位于远离所述衬底层一侧；所述第二区的水平尺寸小于所述第一区的水平尺寸，与所述第一区形成台阶结构；所述沟道层与所述势垒层的水平尺寸与所述第二区的水平尺寸相同；所述缓冲层的第一区构成所述台阶结构的第一部分；所述缓冲层的第二区、所述沟道层和所述势垒层构成所述台阶结构的第二部分；所述延伸部包覆所述势垒层的侧部、所述沟道层的侧部和所述缓冲层的第二区的侧部。
4、可选的，所述沟道层与所述势垒层的水平尺寸小于所述缓冲层的水平尺寸；所述缓冲层构成所述台阶结构的第一部分；所述沟道层和所述势垒层构成所述台阶结构的第二部分；所述延伸部包覆所述势垒层的侧部和所述沟道层的侧部。
5、可选的，所述水平部还部分覆盖所述第一绝缘介质层位于势垒层表面的部分。
6、可选的，所述第一绝缘介质层具有第一开口，所述第一开口暴露所述p型gan掺杂层背向所述衬底层一侧的部分表面；所述逆阻gan功率器件还包括栅极接触电极，至少部分的覆盖所述第一绝缘介质层覆盖所述p型gan掺杂层的部分，且填充所述第一开口，与所述p型gan掺杂层接触；所述第一绝缘介质层还具有第二开口，暴露出部分所述势垒层背向所述衬底层一侧的表面；所述第二开口设置于所述第一绝缘介质层中所述第一开口远离所述台阶结构一侧，所述第二开口中填充设置有源极接触电极；逆阻gan功率器件还包括：钝化隔离层，所述钝化隔离层覆盖所述绝缘介质层、所述栅极接触电极、所述源极接触电极和所述混合漏极接触电极背向所述衬底层一侧表面，还包覆所诉混合漏极接触电极的侧部；所述钝化隔离层具有第三开口，所述第三开口暴露出部分所述栅极接触电极背向所述衬底层一侧表面，且所述第三开口与所述第一开口正对设置；所述钝化隔离层还具有第四开口，所述第四开口暴露出部分所述源极接触电极背向所述衬底层一侧表面；所述钝化隔离层还具有第五开口，所述第五开口暴露出部分所述混合漏极接触电极背向所述衬底层一侧表面；互联金属层，包括栅极互联金属、源极互联金属和漏极互联金属，分别对应填充所述第三开口、所述第四开口和所述第五开口。
7、本专利技术还提供一种逆阻gan功率器件的制造方法，包括以下步骤：提供衬底层；形成外延结构；在所述衬底层表面形成外延结构，包括依次外延生长成核层、缓冲层、沟道层和势垒层；所述外延结构呈台阶结构，包括靠近所述衬底层的第一部分和远离所述衬底层的第二部分，所述第一部分的水平尺寸大于所述第二部分的水平尺寸；形成p型gan掺杂层；在所述势垒层背向所述衬底层一侧表面形成所述p型gan掺杂层；刻蚀所述外延结构，去除部分的所述外延结构侧部，形成台阶结构；形成绝缘介质层；在所述势垒层背向所述衬底层一侧表面形成所述绝缘介质层，包括位于所述台阶结构上方上表面的第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层还包覆所述p型gan掺杂层的侧部，并至少部分的覆盖所述p型gan掺杂层背向所述衬底层一侧表面；形成混合漏极接触电极；在所述第一绝缘介质层的侧部形成所述混合漏极接触电极，包括位于所述势垒层背向所述衬底层一侧表面的水平部和与所述水平部一体成型的延伸部，所述延伸部延伸并覆盖所述台阶结构的第二部分的侧部；其中，所述势垒层与所述沟道层之间的异质结界面间存在二维电子气，所述延伸部至少穿过所述二维电子气所在的平面。
8、可选的，逆阻gan功率器件的制造方法包括以下步骤：提供衬底层；在所述衬底层表面形成外延结构，包括依次外延生长成核层、缓冲层、沟道层和势垒层；在所述势垒层背向所述衬底层一侧表面沉积初始p型gan掺杂层，之后刻蚀所述初始p型gan掺杂层形成所述p型gan掺杂层；刻蚀所述初始p型gan掺杂层的步骤包括电感耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀；刻蚀所述外延结构，形成台阶结构；刻蚀所述外延结构的步骤包括电感耦合等离子体刻蚀或反应离子刻蚀；在所述台阶结构背向所述衬底层一侧表面沉积初始绝缘介质层，之后刻蚀所述初始绝缘介质层，形成位于势垒层表面的第一绝缘介质层；所述第一绝缘介质层的侧部暴露出部分所述势垒层的表面，且所述台阶结构的侧部无遮挡；沉积所述初始绝缘介质层的步骤包括金属有机物化学气象沉积、原子层沉积、等离子体增强化学气象沉积、电感耦合等离子体化学气象沉积或磁控溅射沉积；刻蚀所述初始绝缘介质层的步骤，包括电感耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀或湿法腐蚀刻蚀；在所述第一绝缘介质层的侧部和形成所述混合漏极接触电极，包括位于所述势垒层背向所述衬底层一侧表面的水平部和与所述水平部一体成型的延伸部，所述延伸部延伸并覆盖所述台阶结构的第二部分的侧部；所述延伸部覆盖暴露出的所述势垒层的表面和所述缓冲层的表面；所述延伸部包覆所述缓冲层的所述第二区的侧部、所述沟道层的侧部和所述势垒层的侧部；所述势垒层与所述沟道层之间的异质结界面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种逆阻GaN功率器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的逆阻GaN功率器件，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的逆阻GaN功率器件，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的逆阻GaN功率器件，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的逆阻GaN功率器件，其特征在于，
6.一种逆阻GaN功率器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的逆阻GaN功率器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的逆阻GaN功率器件的制造方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的逆阻GaN功率器件的制造方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的逆阻GaN功率器件的制造方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种逆阻gan功率器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的逆阻gan功率器件，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的逆阻gan功率器件，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的逆阻gan功率器件，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的逆阻gan功率器件，其特征在于，
6.一种逆阻gan功率器件的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，王方洲，丁国建，俞程，冯琦，于萍，王晓晖，左朋，贾海强，陈弘，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：
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