一种EMI性能优化的GaN器件以及相应的制备方法与流程
未命名
09-19
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一种emi性能优化的gan器件以及相应的制备方法
技术领域
1.本发明涉及gan器件技术领域,具体为一种emi性能优化的gan器件以及相应的制备方法。
背景技术:
2.以第三代宽禁带化合物半导体材料氮化镓gan制作的功率器件,凭借其高击穿电场、高频和高输出功率等优势,被业界广泛应用。然而在实际情况中,由于gan横向功率器件的主结边界的电场集中效应,gan横向功率器件的反向击穿电压难以达到理论值;而场板作为最常用的结终端技术,通过扩展耗尽区降低主结边界集中的电场,从而提升器件的耐压;然而,引入场板后,容易引起emi(电磁干扰)的问题。
技术实现要素:
3.本发明的目的在于克服现有gan器件容易引发emi的问题,提供了一种emi性能优化的gan器件以及相应的制备方法。
4.为了实现上述目的,本发明提供一种emi性能优化的gan器件,包括:
5.衬底;
6.位于衬底表面的缓冲层;
7.位于缓冲层表面的gan沟道层;
8.位于gan沟道层表面的势垒层,所述gan沟道层和势垒层之间具有二维电子气层;
9.位于势垒层表面的p-gan层、源极、漏极;
10.位于p-gan层表面的栅极;
11.位于势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面的介质层;
12.位于介质层表面的导电场板;其中,所述导电场板为m个,m≥1;
13.连接在所述源极和m个导电场板之间的电阻单元;其中,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括连接形成的n个电阻,n≥1。
14.作为一种可实施方式,当n》1时,n个电阻相互串联;
15.或者,n个电阻相互并联;
16.或者,n个电阻包括并联的至少两个电阻和与之串联的至少一个电阻。
17.作为一种可实施方式,当m》t时,m个导电场板中的至少两个导电场板通过一个电阻单元和所述源极电性连接;
18.或者,m个导电场板中的至少两个导电场板通过一个电阻单元和所述源极电性连接,其余导电场板中的至少一个导电场板通过不同的电阻单元和所述源极电性连接。
19.作为一种可实施方式,当m=t时,m个所述导电场板分别通过不同的电阻单元和所述源极电性连接。
20.作为一种可实施方式,还包括:i个浮空场板或者/和j个与栅极、源极或漏极电性连接的场板;其中,i≥0,j≥0。
21.作为一种可实施方式,所述电阻单元和所述源极通过互联金属相连接,所述电阻单元和所述导电场板通过互联金属相连接。
22.作为一种可实施方式,所述电阻为二维电子气电阻、薄膜电阻或者金属电阻。
23.作为一种可实施方式,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过欧姆金属工艺、栅极金属工艺、导电场板金属工艺、互联金属工艺中、单独金属工艺其中的一种工艺制成的金属电阻。
24.作为一种可实施方式,所述电阻为外接电阻,通过打线连接在所述导电场板和所述源极之间。
25.相应的,本发明还提供一种所述的emi性能优化的gan器件的制备方法,包括:
26.提供衬底,在衬底表面依次外延形成缓冲层;
27.在缓冲层表面依次形成gan沟道层、势垒层;其中,在形成势垒层后,所述gan沟道层和势垒层之间还形成有二维电子气层;
28.在势垒层表面形成p-gan层、源极、漏极,在p-gan层表面形成栅极,在势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面形成介质层,在介质层表面形成导电场板,并形成用于连接在所述源极和所述导电场板之间的电阻单元并实现连接;其中,所述导电场板为m个,m≥1,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括n个电阻,n≥1。
29.作为一种可实施方式,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过欧姆金属工艺、栅极金属工艺、导电场板金属工艺、互联金属工艺、单独金属工艺其中的一种工艺制成的金属电阻。
30.作为一种可实施方式,实现连接的步骤包括:在所述电阻单元和所述源极之间形成互联金属,并在所述电阻单元和所述导电场板之间形成互联金属,实现所述电阻单元分别和所述源极、所述导电场板电性连接。
31.本发明的有益效果:本发明提供了一种emi性能优化的gan器件以及相应的制备方法;通过在源极和导电场板之间设置电阻,使器件关断过程中dvds/dt的增加更均匀,有效避免emi现象的发生,且dvds/dt可以通过改变电阻单元的电阻值自由调制。
附图说明
32.图1为本发明实施例为描述技术问题所提供的gan器件截面示意图;
33.图2为本发明实施例emi性能优化的gan器件截面示意图;
34.图3为本发明实施例emi性能优化的gan器件在关断过程中的截面示意图;
35.图4为本发明实施例emi性能优化的gan器件中包含多个导电场板的示意图;
36.图5为本发明实施例emi性能优化的gan器件中包含多个电阻和多个导电场板的示意图;
37.图6为本发明实施例emi性能优化的gan器件中包含多个电阻和多个导电场板的另一种示意图;
38.图7为本发明实施例emi性能优化的gan器件的制造方法中通过二维电子气制成电阻的单元分布示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
40.参见图1所示的gan横向功率器件,包括:衬底100,位于衬底表面的缓冲层210,位于缓冲层210表面的gan沟道层220,位于gan沟道层220表面的势垒层400,位于gan沟道层220和势垒层400之间的二维电子气层300,位于势垒层400表面的p-gan层40、源极10、漏极30;位于p-gan层40表面的栅极50;位于势垒层400、p-gan层40、栅极50、源极10、漏极30表面的介质层500,位于介质层表面的导电场板20;
41.在gan横向功率器件关断过程中,漏极电压vds逐渐上升,当漏极电压vds上升到场板夹断电压附近时,由于场板对下方二维电子气层的耗尽作用,场板与漏极侧二维电子气层之间的寄生电容cfp会快速减小,且由于场板与漏极侧二维电子气层之间的寄生电容cfp会贡献器件的漏极源极电容cds,而器件的输出电容coss=栅极漏极电容cgd+漏极源极电容cds,因此当场板与漏极侧二维电子气层之间的寄生电容cfp快速减小,会导致输出电容coss快速减小;又由于在器件关断过程中由恒定的负载电流iload对输出电容coss充电,根据公式iload=coss
×
dvds/dt,可知漏源电压vds的上升速度dvds/dt由coss决定,因此coss的陡然减小,将导致dvds/dt陡然增大,从而引发emi(电磁干扰)的问题。
42.参见图2,本实施例提供一种技术方案:一种emi性能优化的gan器件,包括:
43.衬底100;
44.位于衬底表面的缓冲层210;
45.位于缓冲层表面的gan沟道层220;
46.位于gan沟道层表面的势垒层400,所述gan沟道层220和势垒层400之间具有二维电子气层300;
47.位于势垒层400表面的p-gan层40、源极10、漏极30;
48.位于p-gan层40表面的栅极50;
49.位于势垒层400、p-gan层40、栅极50、源极10、漏极30表面的介质层500;
50.位于介质层表面的导电场板20;其中,所述导电场板为m个,m≥1;
51.连接在所述源极30和m个导电场板20之间的电阻单元60;其中,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括连接形成的n个电阻,n≥1。
52.如图3所示为器件关断过程中的gan器件截面图,通过本实施例提供的gan器件,在器件关断过程中,漏极电压vds逐渐上升,负载电流iload对输出电容coss充电,导电场板和漏极侧二维电子气层之间的寄生电容cfp上流过的位移电流为cfp
×
dvds/dt,位移电流流经电阻单元60,将导电场板20的电势vfp从0抬升到cfp
×
dvds/dt
×
r,r表示电阻单元60的电阻值,vds代表漏极和源极(场板)之间总的电压差,使得导电场板和漏极之间的电势差减小,导致导电场板的夹断电压被抬升,导电场板对下方二维电子气层的耗尽速度减缓,场板与漏极侧二维电子气层之间的寄生电容cfp不会快速减小,寄生电容cfp以及输出电容coss随漏极电压vds的变化更均匀,因此避免了器件关断过程中dvds/dt的陡然增大,从而规避emi现象的发生。
53.需要注意的是,本实施例可以通过调节导电场板上串联电阻单元60的大小,改变导电场板的电位,从而自由调节dvds/dt的变化速度。
54.另外,通过本实施例提供的gan器件,在gan器件正常开启后,漏源电压vds稳定,gan沟道层电势稳定,不会有位移电流流经导电场板上的电阻单元,故电阻单元不会对导电场板的电位有调制作用,即本实施例增加的电阻单元仅影响器件的开关特性,不影响器件的导通特性。
55.在一些实施例中,所述衬底可以为硅片,也可以为碳化硅衬底、蓝宝石衬底或其他合适的衬底。
56.在一些实施例中,所述源极10通过所述电阻单元60和所述导电场板20电性连接;所述导电场板为m个,m≥1;所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括n个电阻,n≥1,也就是说,所述导电场板可以为多个,电阻单元可以为多个,所述电阻单元也可以包含多个电阻,而且,所述电阻的阻值可以相同也可以不同,通过调整电阻的数量和电阻值调整电阻单元总的电阻值,从而进一步调节dvds/dt的变化速度。
57.在实施例中,所述源极10通过t个所述电阻单元60和m个所述导电场板20电性连接,包含很多实施方式。
58.在一些实施例中,所述电阻单元的电阻值需要达到一定范围才能实现调节dvds/dt的变化速度,而电阻单元的典型值为1e-4ohm~1e6 ohm。
59.在一些实施例中,所述导电场板可以只通过一个电阻和所述源极电性连接。
60.当n》1时,在一些实施例中,n个电阻相互串联;在又一些实施例中,n个电阻相互并联;在又一些实施例中,n个电阻包括并联的至少两个电阻和与之串联的至少一个电阻。
61.具体的,n个电阻可以为串联的至少两个电阻,所述导电场板通过串联的至少两个电阻和所述源极电性连接;n个电阻可以为并联的至少两个电阻,所述导电场板通过并联的至少两个电阻和所述源极电性连接;n个电阻可以包括并联的至少两个电阻和与并联的至少两个电阻串联的至少一个电阻,所述导电场板通过并联的至少两个电阻、与并联的至少两个电阻串联的至少一个电阻和所述源极电性连接。
62.在实施例中,由于电阻大小和长度以及宽度相关,如果需要大电阻,只形成一个电阻的话可能会导致太长,因此可以串联多个电阻得到大电阻的电阻单元,如果需要小电阻,一个电阻又太宽,因此可以并联多个电阻得到小电阻的电阻单元。
63.当m大于t时,在一些实施例中,m个所述导电场板通过同一所述电阻单元和所述源极电性连接;在又一些实施例中,m个导电场板中的至少两个导电场板通过一个电阻单元和所述源极电性连接;m个导电场板中的至少一个导电场板分别通过不同的电阻单元和所述源极电性连接。
64.具体的,作为一种例子,所述导电场板可以为多个,多个导电场板20可以通过同一电阻单元60和所述源极10电性连接,多个导电场板通过同一电阻和所述源极电性连接;如图4所示,当导电场板的个数为2个时,两个导电场板20通过同一电阻单元60和所述源极10电性连接;
65.可选择的,多个导电场板可以为形成在同一层的介质层表面,也可以为形成在不同层的介质层表面的多层导电场板20,当多个导电场板形成在同一层的介质层表面时,如可以都形成在所述介质层500表面,当多个导电场板形成在不同层的介质层表面时,如可以
通过先在介质层500表面形成一层导电场板,然后在介质层500再形成一层介质层,再形成一层导电场板20,从而形成在不同介质层的导电场板。
66.作为另一种例子,所述导电场,20可以为多个,m个导电场板20中的至少两个导电场板20并联后通过一个电阻单元60和所述源极电性连接;其余导电场板20中的至少一个导电场板20通过不同的电阻单元60和所述源极10电性连接;例如参考图6,当导电场板20的个数为3个时,两个导电场板20通过同一电阻单元60和所述源极10电性连接,一个导电场板20通过单独的电阻单元60和所述源极10电性连接。
67.在一些实施例中,当m=t时,m个所述导电场板分别通过不同的电阻单元和所述源极电性连接;也就是说,所述导电场板的数量和所述电阻单元的数量相对应,所述电阻单元和所述导电场板可以都为多个,而每个电阻单元对应一个导电场板,每个电阻分别与对应的导电场板电性连接,且每个电阻单元都与源极电性连接;如图5所示,当所述电阻单元60为2个,所述导电场板20也为2个,每个导电场板20通过对应的电阻单元60和所述源极10电性连接。
68.在一些实施例中,通过将m个导电场板分别通过不同的电阻单元和所述源极电性连接,可以对不同场板可以分别调制场板电压,更加灵活。
69.在一些实施例中,提供的一种emi性能优化的gan器件还包括:i个浮空场板或者/和j个与栅极、源极或漏极电性连接的场板;其中,i≥0,j≥0;
70.也就是说,除了用于串联电阻单元60的导电场板外,还可以包含其他场板,其他场板可以通过金属互联层与器件源极、漏极、栅极连接,也可以浮空。
71.在一些实施例中,所述电阻单元和所述源极通过互联金属相连接,所述电阻单元和所述导电场板通过互联金属相连接,且所述电阻单元中的电阻和电阻之间也可以通过互联金属相连接。
72.在一些实施例中,位于势垒层表面的p-gan层、源极、漏极通过欧姆金属工艺制成,栅极通过栅极金属工艺制成,互联金属通过互联金属工艺制成,所述导电场板、浮空场板、与栅极、源极或漏极电性连接的场板都为金属场板,且由场板金属工艺制成。
73.在一些实施例中,所述浮空场板和其他与栅极、源极或漏极电性连接的场板都可以形成于所述栅极与所述漏极之间且位于相应的介质层表面,功能为调整栅-漏极之间沟道区域的电场分布,可以进一步提升耐压;如图4和图5所示,示出了两种包含浮空场板21的实施例,而如图4和图5所示的浮空场板则可以通过在介质层500表面再形成两层介质层后再制备得到。
74.在一些实施例中,所述电阻可以为二维电子气电阻、薄膜电阻或者金属电阻,但在其他实施例中,也可以为其他合适的电阻;具体的,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过制备欧姆金属的欧姆金属工艺、制备栅极金属的栅极金属工艺、制备场板金属的导电场板金属工艺、制备互联金属的互联金属工艺、单独金属工艺等其中的一种工艺制成的金属电阻。
75.在又一些实施例中,所述电阻也可以为外接电阻,在封装时,通过打线连接在所述导电场板和所述源极之间。
76.在一些实施例中,所述衬底上方的结构分为有源区和有源区外,如图7所示为有源区1,而所述有源区1之外的结构则称为有源区外,本实施例提供的gan器件在有源区1设有
栅极50、源极10、漏极30、导电场板20,当所述电阻单元60设于有源区之外时,所述电阻单元60的一端通过互联金属70连接源极10,所述电阻单元60的另一端通过互联金属70连接导电场板20。
77.具体的,所述有源区包括位于衬底表面的gan沟道层,位于gan沟道层表面的势垒层,所述gan沟道层和势垒层之间的二维电子气层,位于势垒层表面的源极10、漏极30、p-gan层,位于p-gan层表面的栅极50,位于势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面的介质层500,介质层500表面的导电场板20,所述有源区外包括位于衬底表面的gan沟道层、位于gan沟道层表面的势垒层、位于势垒层表面的介质层500。
78.在一些实施例中,当所述电阻为二维电子气电阻时,所述二维电子气电阻位于有源区外的gan沟道层和势垒层之间,在对有源区外的所述gan沟道层和势垒层之间的二维电子气层进行离子注入隔离时,保留部分区域不进行注入,该区域即为二维电子气电阻。
79.在一些实施例中,当所述电阻为金属电阻时,所述金属电阻可以通过制备欧姆金属、栅极金属、导电场板金属、互联金属的工艺或单独金属工艺制成,其中,在制备欧姆金属的过程中制备得到的金属电阻可以位于有源区外的势垒层表面或介质层中;在制备栅极金属的过程中制备得到的金属电阻可以位于有源区外的介质层中;在制备导电场板金属的过程中制备得到的金属电阻可以位于有源区外的介质层表面或者在介质层表面形成的更高层次的介质层表面;在制备互联金属的工艺中制备得到的金属电阻可以位于有源区外的介质层表面或者介质层中,也可以位于有源区;在单独金属工艺制备得到的金属电阻可以位于有源区外的介质层中、介质层表面或者势垒层表面等,也可以位于有源区。
80.需要注意的是,介质层中的意思为:以如图2所示的介质层500为例,介质层500其实为多层介质堆叠形成,例如在形成p-gan层、源极、漏极后会在有源区和有源区外表面形成一层介质,之后刻蚀掉所述p-gan层表面的介质,在所述p-gan层表面形成栅极后,再在栅极表面和已经形成的介质表面再形成一层介质,从而得到介质层500,因此,当电阻是通过欧姆金属工艺制成的话,则电阻会位于介质层500中且所述电阻会暴露出用于金属互联的部位。
81.在一些实施例中,当所述电阻为薄膜电阻时,在单独薄膜工艺制备得到的薄膜电阻可以位于有源区外的介质层中、介质层表面或者势垒层表面等,也可以位于有源区。
82.具体的,通过在制备欧姆接触、栅极金属、导电场板金属、互联金属的工艺中制备得到的金属电阻和在同一工艺中制备得到的欧姆接触、栅极、导电场板、互联金属在同一层次中形成,如由于制备得到的栅极在介质层中,在制备栅极金属的同一工艺中制备得到的金属电阻则也位于有源区外的介质层中,如当导电场板在介质层表面,则在同一工艺中形成的金属电阻也位于有源区外的所述介质层表面;而单独金属工艺或者单独薄膜工艺制成的则可以在多种方式中进行选择。
83.其中,由于通过制备栅极金属、导电场板金属、欧姆金属的工艺中制备的金属靠近器件表面,而在有源区内部的金属都起到场板作用,而此时只是引入电阻,因此可以选择将金属形成于有源区外,得到金属电阻。
84.而制备互联金属的工艺、单独金属工艺和单独薄膜工艺可以在离器件表面比较远的后道工艺完成,因此影响可以忽略,因此不仅可以将电阻形成于有源区外,也可以形成电阻于有源区。
85.在一些实施例中,所述薄膜电阻为合金电阻。
86.所述薄膜电阻通过单独薄膜工艺形成,可以形成于有源区或者有源区外,由于是单独工艺制备,因此具体形成位置可以有多种选择,如可以选择在介质层中、介质层表面或者势垒层表面等。
87.在一些实施例中,还提供一种emi性能优化的gan器件的制备方法,包括以下步骤:
88.提供衬底,在衬底表面依次外延形成缓冲层;
89.在缓冲层表面依次形成gan沟道层、势垒层;其中,在形成势垒层后,所述gan沟道层和势垒层之间还形成有二维电子气层;
90.在势垒层表面形成p-gan层、源极、漏极,在p-gan层表面形成栅极,在势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面形成介质层,在介质层表面形成导电场板,并形成用于连接在所述源极和所述导电场板之间的电阻单元并实现连接;其中,所述导电场板为m个,m≥1,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括连接形成的n个电阻,n≥1。
91.在一些实施例中,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过欧姆金属工艺、栅极金属工艺、导电场板金属工艺、互联金属工艺、单独金属工艺其中的一种工艺制成的金属电阻。或是通过打线连接在所述导电场板和所述源极之间的外接电阻。
92.需要注意的是,所述电阻单元形成时间根据具体工艺进行确定,根据选择的工艺不同而在不同时间形成;如当使用制备栅极金属的同一工艺制备,则在制备栅极的过程中形成;当使用制备欧姆金属的同一工艺制备,则在源极、漏极的制备过程中形成;以此类推。
93.在一些实施例中,实现连接的步骤包括:在所述电阻单元和所述源极之间形成互联金属,并在所述电阻单元和所述导电场板之间形成互联金属,实现所述电阻单元分别和所述源极、所述导电场板电性连接;即通过金属互联工艺形成互联金属,实现所述源极和所述电阻单元、所述导电场板电性连接。
94.例如当电阻为二维电子气电阻时,本实施例首先以常规gan器件的加工工艺制作,直至离子注入工艺之前;之后在器件有源区以外,通过离子注入定义出二维电子气电阻,然后依常规gan器件的加工工艺完成后续制作,并通过互联金属使二维电子气电阻一端连接器件源极,另一端连接金属场板。
95.本发明提供的gan器件通过在器件源极和导电场板之间连接电阻单元,使器件关断过程中dvds/dt的增加更均匀,有效避免emi现象的发生,且dvds/dt可以通过改变串联电阻单元的电阻值自由调制。
96.本发明提供的gan器件兼容现有的工艺平台,也无需增加工艺步骤,制作难度小,工艺成本低。
97.本发明虽然己以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
技术特征:
1.一种emi性能优化的gan器件,其特征在于,包括:衬底;位于衬底表面的缓冲层;位于缓冲层表面的gan沟道层;位于gan沟道层表面的势垒层,所述gan沟道层和势垒层之间具有二维电子气层;位于势垒层表面的p-gan层、源极、漏极;位于p-gan层表面的栅极;位于势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面的介质层;位于介质层表面的导电场板;其中,所述导电场板为m个,m≥1;连接在所述源极和m个导电场板之间的电阻单元;其中,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括连接形成的n个电阻,n≥1。2.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,当n>1时,n个电阻相互串联;或者,n个电阻相互并联;或者,n个电阻包括并联的至少两个电阻和与之串联的至少一个电阻。3.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,当m>t时,m个导电场板中的至少两个导电场板通过一个电阻单元和所述源极电性连接;或者,m个导电场板中的至少两个导电场板通过一个电阻单元和所述源极电性连接,其余导电场板中的至少一个导电场板通过不同的电阻单元和所述源极电性连接。4.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,当m=t时,m个所述导电场板分别通过不同的电阻单元和所述源极电性连接。5.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,还包括:i个浮空场板或者/和j个与栅极、源极或漏极电性连接的场板;其中,i≥0,j≥0。6.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,所述电阻单元和所述源极通过互联金属相连接,所述电阻单元和所述导电场板通过互联金属相连接。7.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,所述电阻为二维电子气电阻、薄膜电阻或者金属电阻。8.根据权利要求7所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过欧姆金属工艺、栅极金属工艺、导电场板金属工艺、互联金属工艺中、单独金属工艺其中的一种工艺制成的金属电阻。9.根据权利要求1所述的emi性能优化的gan器件,其特征在于,所述电阻为外接电阻,通过打线连接在所述导电场板和所述源极之间。10.一种如权利要求1所述的emi性能优化的gan器件的制备方法,其特征在于,包括:提供衬底,在衬底表面依次外延形成缓冲层;在缓冲层表面依次形成gan沟道层、势垒层;其中,在形成势垒层后,所述gan沟道层和势垒层之间还形成有二维电子气层;在势垒层表面形成p-gan层、源极、漏极,在p-gan层表面形成栅极,在势垒层、p-gan层、栅极、源极、漏极表面形成介质层,在介质层表面形成导电场板,并形成用于连接在所述源
极和所述导电场板之间的电阻单元并实现连接;其中,所述导电场板为m个,m≥1,所述电阻单元为t个,t≥1,所述电阻单元包括连接形成的n个电阻,n≥1。11.根据权利要求10所述的emi性能优化的gan器件的制备方法,其特征在于,所述电阻为通过隔离工艺形成的二维电子气电阻,或通过单独薄膜工艺形成的薄膜电阻,或通过欧姆金属工艺、栅极金属工艺、导电场板金属工艺、互联金属工艺、单独金属工艺其中的一种工艺制成的金属电阻。12.根据权利要求10所述的emi性能优化的gan器件的制备方法,其特征在于,实现连接的步骤包括:在所述电阻单元和所述源极之间形成互联金属,并在所述电阻单元和所述导电场板之间形成互联金属,实现所述电阻单元分别和所述源极、所述导电场板电性连接。
技术总结
本发明涉及GaN器件技术领域,提供了一种EMI性能优化的GaN器件以及相应的制备方法;通过在源极和导电场板之间设置电阻单元,使器件关断过程中dVds/dt的增加更均匀,且dVds/dt可以通过改变电阻单元的电阻值自由调制,有效避免EMI现象的发生。免EMI现象的发生。免EMI现象的发生。
技术研发人员:李茂林 施雯 董志文 杨参有
受保护的技术使用者:杭州云镓半导体科技有限公司
技术研发日:2023.07.19
技术公布日:2023/9/14
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