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场效应晶体管制造技术

技术编号:41667788 阅读:8 留言:0更新日期:2024-06-14 15:26
本发明专利技术的目的在于减少栅极的配线电阻与栅极/漏极间的寄生电容成分。本发明专利技术的场效应晶体管具备电子行进层、配置在电子行进层上的电子供给层、及配置在电子供给层上的多个源极电极、多个漏极电极及多个栅极构造。各栅极构造包含栅极层、及配置在栅极层上的栅极电极。场效应晶体管还具备:在第1方向上相邻的漏极电极之间的位置,设置于电子行进层及电子供给层这两个的第1高电阻区域、将在第1方向上相邻的栅极构造分别电连接的多个栅极连结部、位于第1高电阻区域的上方,且与多个栅极连结部电连接的栅极配线、及设置在栅极配线与第1高电阻区域之间的绝缘层。

【技术实现步骤摘要】

本揭示涉及一种场效应晶体管


技术介绍

1、目前,作为使用氮化镓(gan)等iii-v族半导体的场效应晶体管(fet:fieldeffect transistor)之一的高电子迁移率晶体管(hemt:high electron mobilitytransistor)的产品化不断发展。hemt使用形成在半导体异质结的界面附近的二维电子气体(2deg:2dimensional electron gas),作为导电路径(沟道)(例如,参考专利文献1)。与典型的硅(si)功率晶体管相比,认定使用hemt的功率晶体管能进行低接通电阻及高速、高频动作的器件。

2、[
技术介绍
文献]

3、[专利文献]

4、[专利文献1]日本专利特开2017-73506号公报


技术实现思路

1、[专利技术所要解决的问题]

2、在功率用途的hemt中,寻求减少切换损耗且实现高速切换。为了响应所述要求,寻求进一步减少栅极/漏极间寄生电容与栅极配线电阻。

3、[解决问题的技术手段]

4、本揭示的一方面的场效应晶体管具备:衬底;第1氮化物半导体层,配置在所述衬底的上方;第2氮化物半导体层,配置在所述第1氮化物半导体层上,且具有比所述第1氮化物半导体层大的带隙;多个源极电极,在所述第2氮化物半导体层上,俯视时各自沿第1方向延伸且在所述第1方向及与所述第1方向正交的第2方向上排列配置;多个漏极电极,在所述第2氮化物半导体层上,各自沿所述第1方向延伸且在所述第1方向及所述第2方向上排列配置,同时在所述第2方向上与所述多个源极电极逐一交替配置;及多个栅极构造,在所述第2氮化物半导体层上,各自沿所述第1方向延伸且在所述第1方向及所述第2方向上互相排列配置,同时在俯视时各自包围所述多个源极电极中的一个。所述多个栅极构造各自包含配置在所述第2氮化物半导体层上的第3氮化物半导体层、及配置在所述第3氮化物半导体层上的栅极电极。场效应晶体管还具备:第1高电阻区域,在所述第1方向上相邻的所述漏极电极之间的位置,设置于所述第1氮化物半导体层及所述第2氮化物半导体层;多个栅极连结部,将在所述第1方向上相邻的所述栅极构造各自电连接;栅极配线,位于所述第1高电阻区域的上方,与所述多个栅极连结部电连接,且在所述第2方向延伸;及绝缘层,覆盖所述多个源极电极、所述多个漏极电极、所述多个栅极构造及所述多个栅极连结部,且设置在所述栅极配线与所述第1高电阻区域之间。

5、[专利技术的效果]

6、本揭示的一方面的场效应晶体管能减少栅极/漏极间寄生电容与栅极配线电阻,由此能减少切换损耗且实现高速切换。

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【技术保护点】

1.一种场效应晶体管,具备:

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述栅极配线的配线宽度为所述第1方向上的所述第1高电阻区域的宽度以下。

3.根据权利要求1或2所述的场效应晶体管,还具备:

4.根据权利要求3所述的场效应晶体管,其中

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述漏极电极与所述第1高电阻区域之间的距离,大于所述第2方向上的所述漏极电极与所述栅极构造之间的距离。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的场效应晶体管,还具备:

8.根据权利要求7所述的场效应晶体管,其中各所述漏极电极在俯视时由所述源极电极延伸部包围。

9.根据权利要求8所述的场效应晶体管,其中

10.根据权利要求6所述的场效应晶体管,还具备:

11.根据权利要求6到10中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述漏极开口部与所述第1高电阻区域之间的距离,大于所述第2方向上的所述漏极开口部与所述栅极构造之间的距离。

12.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的场效应晶体管,还具备:

13.根据权利要求12所述的场效应晶体管,其中所述栅极配线在所述第1方向上与所述源极配线相邻。

14.根据权利要求12或13所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述栅极配线的配线宽度小于所述第1方向上的所述源极配线的配线宽度,且小于所述第1方向上的所述漏极配线的配线宽度。

15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第1高电阻区域包含形成比形成在所述第1氮化物半导体层的二维电子气体的沟道区域高电阻的区域的杂质。

16.根据权利要求15所述的场效应晶体管,其中所述第1高电阻区域包含通过离子注入而导入的所述杂质。

17.根据权利要求15或16所述的场效应晶体管,其中所述杂质为He、B、N、O、F及Ar中的至少1种。

18.根据权利要求3或4所述的场效应晶体管,其中所述第3氮化物半导体层包含受体型杂质。

19.根据权利要求18所述的场效应晶体管,其中所述栅极电极由与所述第3氮化物半导体层形成肖特基接合的金属形成。

20.根据权利要求18或19所述的场效应晶体管,其中所述金属为TiN、WSi及WSiN中的至少1种。

21.根据权利要求1到20中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第3氮化物半导体层包含受体型杂质。

22.根据权利要求1到21中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述栅极电极由与所述第3氮化物半导体层形成肖特基接合的金属形成。

23.根据权利要求22所述的场效应晶体管,其中所述金属为TiN、WSi及WSiN中的至少1种。

...

【技术特征摘要】

1.一种场效应晶体管,具备:

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述栅极配线的配线宽度为所述第1方向上的所述第1高电阻区域的宽度以下。

3.根据权利要求1或2所述的场效应晶体管,还具备:

4.根据权利要求3所述的场效应晶体管,其中

5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述漏极电极与所述第1高电阻区域之间的距离,大于所述第2方向上的所述漏极电极与所述栅极构造之间的距离。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的场效应晶体管,还具备:

8.根据权利要求7所述的场效应晶体管,其中各所述漏极电极在俯视时由所述源极电极延伸部包围。

9.根据权利要求8所述的场效应晶体管,其中

10.根据权利要求6所述的场效应晶体管,还具备:

11.根据权利要求6到10中任一权利要求所述的场效应晶体管,其中所述第1方向上的所述漏极开口部与所述第1高电阻区域之间的距离,大于所述第2方向上的所述漏极开口部与所述栅极构造之间的距离。

12.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的场效应晶体管,还具备:

13.根据权利要求12所述的场效应晶体管,其中所述栅极配线在所述第1方向上与所述源极配线相邻。

14.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳原学
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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