
图1 增强型Al2O3/AlGaN/GaN MIS-HFET器件结构横截面示意图
器件在结构上具有以下特点:
(1)Si衬底。相比于传统的蓝宝石和SiC衬底,Si衬底材料成本较低、并更易实现更大尺寸的GaN外延晶圆,这对GaN功率器件的产业化至关重要。同时,Si衬底GaN晶圆工艺在未来有望实现与CMOS工艺的兼容,可以降低GaN产品成本。
(2)凹槽栅结构。凹槽栅因其工艺简单,易于实现,稳定性高等特点成为较优的一种增强型器件实施方案。通过使用两步刻蚀法工艺精确控制刻蚀速率和刻蚀深度,获得了低损伤的栅凹槽,并耗尽栅凹槽下的2-DEG,从而使器件获得更优的正向特性。
(3)Al2O3栅介质。原子层淀积工艺生长的Al2O3为高k介质层,具有非常好的侧壁附着度,与栅金属和栅凹槽形成了Ni/Al2O3/AlGaN/GaN MIS结构,有效的增加了器件的栅摆幅。