实施方案
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合附图对本发明进行具体阐述。
[0027] 本发明为一种具有P型埋层和场板的双沟道耐压AlGaN/GaN绝缘栅场效应晶体管,如图3所示,包含源极301、漏极302,漏场板303、栅极304、栅场板305、栅介质层306、钝化层307、势垒层308、沟道层309、缓冲层310、第二势垒层311、第二沟道层312、P型埋层313、衬底
314。
[0028] 如图1所示为传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管结构示意图,可作为本发明的对比器件之一,其包含:源极101、漏极102、漏场板103、栅极104、栅场板105、栅介质层106、钝化层107、势垒层108、沟道层109、缓冲层110和衬底114。可以看出,相比本发明,其不包括P型埋层和双沟道结构。
[0029] 如图2所示为只具有双沟道的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管结构示意图,可作为本发明的对比器件之二,其包含:源极201、漏极202、漏场板203、栅极204、栅场板205、栅介质层206、钝化层207、势垒层208、沟道层209、缓冲层210、第二势垒层211、第二沟道层212和衬底214,可以看出,相比本发明所提出的结构,其不包括p型埋层,而与图1中传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管结构对比,可以看出,其多了一个第二势垒层211和一个第二沟道层212,并且均与漏极相连。
[0030] 图3为本发明,即一种具有P型埋层和场板的双沟道耐压AlGaN/GaN绝缘栅场效应晶体管的结构示意图,包含源极301、漏极302,漏场板303、栅极304、栅场板305、栅介质层306、钝化层307、第一势垒层308、第一沟道层309、缓冲层310、第二势垒层311、第二沟道层
312、P型埋层313、衬底314。相比图1,多一个第二势垒层311、一个第二沟道层312和P型埋层
313,相比图2,多一个p型埋层313。
[0031] 通过仿真这图1中结构,图2中结构和本发明的结构的击穿特性进行对比,可以明显看出本发明能够获得的优点和效果。图4为三种晶体管都采用相同的参数时,击穿时沟道横向电场分布曲线对比图,可以看出,加入P型埋层313后,传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管和具有双沟道的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管的位于栅极场板处的峰值电场有了明显的下降,而栅漏之间的电场有了一定的上升,相比于传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管和具有双沟道的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管来说,具有P型埋层和场板的双沟道耐压AlGaN/GaN绝缘栅场效应晶体管拥有更加均匀的栅漏电场分布。进一步发挥了GaN材料的高临界击穿电场特性,从而提升器件的功率特性。
[0032] 获得耐压效果的改善可以从图5中看到,传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管的击穿电压只有1547V,具有双沟道的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管提升到了1994V,而本发明提出的具有P型埋层和场板的双沟道耐压AlGaN/GaN绝缘栅场效应晶体管的耐压,得到了明显的增强,为2373V。同时,从漏源电流对比亦可看出,具有P型埋层和场板的双沟道绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管,与传统的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管和具有双沟道的场板绝缘栅AlGaN/GaN场效应晶体管相比,泄漏电流也有明显的降低。说明本发明提出的具有P型埋层和场板的双沟道耐压AlGaN/GaN绝缘栅场效应晶体管能够有效改善耐压,并降低器件泄漏电流。
[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明权利要求的涵盖范围。