专利汇可以提供一种具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有电偶极层结构的氮化镓基 异质结 场效应晶体管 ,其结构从下至上依次主要由衬底,氮化镓 缓冲层 ,氮化镓 沟道 层,势垒层以及在势垒层上形成有源极、漏极,在器件表面有淀积一层 钝化 层,并且在 钝化层 中引入电偶极层以调制沟道 电场 的分布。本发明通过在钝化层中间引入电偶极层以改变沟道电场的分布,提高器件的耐压能 力 ,同时避免增加器件寄生电容。此外,电偶极层的引入能有效的屏蔽势垒层表面束缚电荷,减小栅延迟和 电流 崩塌效应。,下面是一种具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管专利的具体信息内容。
1.一种具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,从下至上依次主要由衬底(207),氮化镓(GaN)缓冲层(206),氮化镓(GaN)沟道层(205)及势垒层(204)组成,在所述势垒层(204)上表面设有源极(201)、漏极(202)和栅极(203),所述源极(201)和漏极(202)均与势垒层(204)成欧姆接触,所述栅极(203)与势垒层(204)成肖特基接触,在所述源极(201)与栅极(203)、漏极(202)与栅极(203)之间分别设有钝化层(208、209),其特征在于,在所述漏极(202)与栅极(203)之间的钝化层(209)区域内设有电偶极层(210)。
2.根据权利要求1所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的势垒层(204)由铝镓氮(AlGaN)制成。
3.根据权利要求1所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的电偶极层(210)由可产生极化电荷现象的材料制成。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的钝化层(208、209)由具有绝缘特性的材料制成。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的位于源极(201)与栅极(203)之间的钝化层(208)由具有绝缘特性的材料制成,所述的位于漏极(202)与栅极(203)之间的钝化层(209)的材料与所述电偶极层(210)的材料相同。
6.根据权利要求4所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的电偶极层(210)的水平方向宽度为Lfp、电偶极层(210)左侧与栅极(203)之间的距离Lfg以及电偶极层(210)右侧与漏极(202)的距离Lfd满足如下关系:Lfp>0,Lfg≥0,Lfd≥0,且Lfp+Lfg+Lfd=Lpass,其中,Lpass是栅极(203)与漏极(202)之间的钝化层(209)在水平方向上的横向宽度;所述的电偶极层(210)的垂直方向厚度Hfp、电偶极层(210)下表面与势垒层(204)上表面之间的距离Hfb以及电偶极层(210)上表面与钝化层(209)上表面的距离Hfa满足如下关系:Hfp>0,Hfb≥0,Hfa≥0,且Hfp+Hfa+Hfb=Hpass,其中Hpass是钝化层(209)在垂直方向上的厚度。
7.根据权利要求6所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的电偶极层(210)的左侧与栅极(203)之间的距离Lfg、电偶极层(210)右侧与漏极(202)的距离Lfd、电偶极层(210)下表面与势垒层(204)上表面之间的距离Hfb、电偶极层(204)上表面与钝化层(209)上表面的距离Hfa这四个距离至少有一个不等于零。
8.根据权利要求3所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的可产生极化电荷现象的材料是有机硅烷分子构成的自组装结构(Organosilanes SAMs)或者由高-K介质和SiO2构成的界面结构。
9.根据权利要求4所述的具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管,其特征在于,所述的具有绝缘特性的材料由SiO2、Al2O3、Si3N4及HFO2中的一种以上组成。
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