本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种具有集成续流二极管的双异质结GaN HEMT器件。通过嵌入具有极化结的肖特基势垒二极管(SBD)进行反向续流,与外部反向并联续流二极管的器件相比,该结构在降低器件反向导通压降和寄生效应的同时,显著减小了整个器件的面积；在正向阻断状态,AlGaN/GaN HEMT两个异质界面处留下带有正/负电性的固定极化电荷削弱电场尖峰,改善电场集中效应,调制器件漂移区电场,实现漂移区电场近似矩形的分布,提高器件击穿电压；在器件导通状态,利用二维电子气(2DEG)传输电流,降低导通电阻。

本发明属于半导体功率器件技术领域,涉及一种逆阻型氮化镓高电子迁移率晶体管。本发明包括从下至上设置的：衬底、成核层、缓冲层、势垒层,介质层,缓冲层和势垒层形成异质结结构,在材料极化效应下形成二维电子气沟道,势垒层上设有至少两个pGaN结构,其中第一pGaN结构为栅pGaN结构,上表面与栅极金属相连,其余pGaN依次间隔的设置在势垒层上,被介质层隔离开来。势垒层一端设置有源极金属,形成欧姆接触,另一端设置有漏极金属,形成欧姆接触,漏极金属与除第一pGaN结构的其余pGaN结构相连。正向导通时,与漏极金属相连的pGaN间隔下的二维电子气导电,器件开启电压小；反向阻断时,间隔处的二维电子气在反向偏置下迅速耗尽,形成耗尽区,提高器件阻断能力。

本发明公开了一种增强型GaNHEMT双向阻断功率器件,该器件包括自下而上包括：衬底、成核层、缓冲层、沟道层、势垒层、源极、漏极、栅极,所述衬底、成核层、缓冲层、沟道层和势垒层由下到上依次设置,所述势垒层的上部分别设置源极和漏极,所述栅极和源极之间设置有刻蚀结构,所述漏极采用肖特基接触。本发明在栅源之间做了刻蚀,可以增加栅源电阻,让更高栅压降落在栅源之间,从而需要更高栅压来开启栅下方,即提高了阈值电压。

本发明公开了一种基于化合物半导体的双面型三维HEMT器件设计和制备方法,采用上下面设计和制造方法,有别于传统的HEMT芯片单面单向设计制造,本发明为双面双向设计构造,将芯片由单面平面型,升级为三维立体垂直型,增大了芯片的集成度,增强了芯片的总体使用功能,将平面三通道电极源极、栅极、漏极设计为上下六通道、使得芯片的功能指数增强,集成度翻倍,能够应用于更复杂和高效的场景中。

一种具有高雪崩能力的氮化镓功率器件及其制备工艺,器件包括：P型硅衬底上设有氮化镓缓冲层,氮化镓缓冲层上设有铝镓氮势垒层,再上设有金属源极、金属漏极和P型氮化镓层及金属栅极；在P型硅衬底内设有N型区域,所述金属漏极延伸穿过铝镓氮势垒层和氮化镓缓冲层并连接于N型区域,在金属漏极与氮化镓缓冲层之间设有氮化物钝化层并用于隔离金属漏极与氮化镓缓冲层。制备工艺包括：一,在P型硅衬底中形成N型区域；二,在P型硅衬底上生长氮化镓缓冲层；三,在氮化镓缓冲层上生长铝镓氮势垒层；四,在铝镓氮势垒层上形成P型氮化镓层；五,形成氮化物钝化层；六,分别淀积金属以形成金属源极、金属漏极和金属栅极。

本发明属于功率半导体技术领域,具体涉及一种渐变极化掺杂的增强型GaN纵向场效应晶体管。本发明主要特征在于：通过引入Al组分渐变的极化掺杂层产生极化电场,形成高浓度三维空穴气(3DHG),突破难以实现高浓度P型GaN的瓶颈,高浓度3DHG能有效阻断栅极侧壁沟道,实现器件增强型。同时,可以辅助耗尽漂移区,提高器件耐压。

本发明提供一种半导体结构以及半导体装置,所述半导体结构包含衬底、于衬底上的晶种层、于晶种层上的缓冲层、于缓冲层上的背阻挡层、于背阻挡层上的通道层与于通道层上的前阻挡层。背阻挡层具有V族元素极性。

本发明公开了一种提高抗单粒子烧毁能力的增强型氮化镓高电子迁移率晶体管,主要解决现有同类器件抗单粒子烧毁能力低的问题,其自下而上包括：衬底(1)、缓冲层(2)、势垒层(3)、钝化层(5),该钝化层的两端设有源极(6)和漏极(7),源极的右侧设有与源极之间距离为1～5μm的p-GaN层(4),该p-GaN层上方设有栅极(8),该栅极上连接有栅场板(9),该漏极的左侧设有与漏极相连的n型半导体漏极场板(10),该n型半导体漏极场板与势垒层之间的距离为10～100nm。本发明有效提高了p-GaN增强型HEMT器件的抗单粒子烧毁能力,可用于工作在空间辐照环境中的航天电子系统。

本发明公开了一种抗单粒子烧毁的增强型氮化镓高电子迁移率晶体管,主要解决现有同类器件抗单粒子烧毁能力低的问题,其自下而上包括：衬底(1)、缓冲层(2)、势垒层(3)、钝化层(5),该钝化层的两端设有源极(6)和漏极(7),源极的右侧设有与源极之间的间距为1～5μm的p-GaN层(4),该p-GaN层上方设有栅极(8),该栅极上连接有栅场板(9),该漏极的左侧设有与漏极相连的阶梯型漏极场板(10),该阶梯型漏极场板(10)由m个阶梯场板组成。本发明由于采用阶梯型的漏极场板结构,有效提高了p-GaN增强型HEMT器件的抗单粒子烧毁能力,可用于工作在空间辐照环境中的航天电子系统。

本发明涉及集成肖特基二极管的高压增强型HEMT及制备方法,包括由第一缓冲层、第一沟道层、第二沟道层、第二缓冲层和第三沟道层依次层叠而成的外延叠层；沟道层由GaN子沟道层、AlN插入层和AlGaN势垒层依次层叠而成,阳极和阴极分别设置于第一沟道层中子沟道层的表面,源极和漏极分别设置于第三沟道层中子沟道层的表面,栅极凹槽延伸至第三沟道层中子沟道层的表面,形成MIS槽栅,第二缓冲层中设置有p型势垒层,阳极与第一、第二沟道层及缓冲层形成肖特基接触,并连接至p型势垒层,阴极与第一、第二沟道层形成欧姆接触,形成了低反向压降、高反向饱和电流、高击穿电压和低泄漏电流的集成肖特基二极管的高压增强型HEMT。