【嘉德點(diǎn)評(píng)】英諾賽科的該項(xiàng)專利提出了一種氮化鎵基半導(dǎo)體器件，可以維持氮化鎵基半導(dǎo)體器件的增強(qiáng)特性有效。
集微網(wǎng)消息，GaN（氮化鎵）屬于第三代半導(dǎo)體材料，其成本較低，易于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，而且通過(guò)GaN材料研發(fā)的器件，可同時(shí)適用在高功率和高頻率等應(yīng)用環(huán)境中。
現(xiàn)有電力半導(dǎo)體市場(chǎng)以硅的功率器件為主，在過(guò)去的20年里，硅功率器件每隔10年提高5～6倍的電力密度，但是其電力密度已經(jīng)接近理論極限，很難期待性能方面能再提高。相比硅或砷化鎵，氮化鎵半導(dǎo)體具有帶隙寬、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、高擊穿電壓、高電子飽和漂移速度及優(yōu)良的抗輻射性能。另外，相比硅電力半導(dǎo)體，GaN電力半導(dǎo)體還有低溫抵抗特性，可以減少電力半導(dǎo)體引起的電力轉(zhuǎn)換損失，做到電力系統(tǒng)電力損耗最少化等優(yōu)點(diǎn)。
GaN半導(dǎo)體器件通過(guò)小型化、高電壓、高速轉(zhuǎn)換而成為低損耗、高效率的新一代電力功率器件，產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、電力網(wǎng)、信息通信等領(lǐng)域?qū)aN半導(dǎo)體的需要不斷擴(kuò)大。但是在GaN電力半導(dǎo)體領(lǐng)域中，GaN體現(xiàn)增強(qiáng)性會(huì)導(dǎo)致鎂容易移動(dòng)到氮化鋁鎵層，從而引起GaN基半導(dǎo)體器件的增強(qiáng)特性降低甚至失效。
為了解決上述問(wèn)題，英諾賽科公司申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“氮化鎵基半導(dǎo)體器件及其制作方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01710795972.8），申請(qǐng)人為英諾賽科（珠海）科技有限公司。
該專利提出了一種氮化鎵基半導(dǎo)體器件，可以維持氮化鎵基半導(dǎo)體器件的增強(qiáng)特性有效。
圖1
本專利提出的氮化鎵基半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該器件的結(jié)構(gòu)由多個(gè)層級(jí)組成。在此器件的最底層是選用硅為材料的基板200， 緩沖層210是低溫生長(zhǎng)的氮化鎵層、氮化鋁層和氮化鋁鎵層中的一層或多層的交替疊層，它位于基板200的上方，而且基板200與緩沖層210之間還包括氮化鋁晶種層270。
緊貼著緩沖層210的上方是非有意摻雜氮化鎵層220(u-GaN)，為了改善其厚度和結(jié)晶性，非有意摻雜氮化鎵層會(huì)包含多層的應(yīng)變控制層和多層的掩膜層。再往上是通道層230，通道層230上生長(zhǎng)了AlGaN層240。
擴(kuò)散停止層250在AlGaN層240的上面，它的本質(zhì)是單層InaAlbGacBdN層，其中，a,b,c,d為化學(xué)元素的個(gè)數(shù)，并且滿足a+b+c+d＝1（a,b,c,d均為非負(fù)數(shù)）。InaAlbGacBdN層可以通過(guò)摻雜鎂，來(lái)提高半導(dǎo)體器件的增強(qiáng)特性。下圖2是擴(kuò)散停止層為GaBN層時(shí)的示意圖。
圖2
擴(kuò)散停止層250上生長(zhǎng)的是鎂摻雜P型摻雜氮化鎵帽層260。本專利提出的氮化鎵基半導(dǎo)體器件通過(guò)在AlGaN層240與P型摻雜氮化鎵帽層260之間設(shè)置擴(kuò)散停止層250(InaAlbGacBdN層)，InaAlbGacBdN層中含有原子大小比鎂小的B，可以抑制鎂由P型氮化鎵帽層260向AlGaN層240移動(dòng)，從而保證P型氮化鎵帽層260中鎂的濃度，達(dá)到維持氮化鎵基半導(dǎo)體器件的增強(qiáng)特性有效。
隨著氮化鎵在射頻、器件等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，英諾賽科公司憑借其雄厚的技術(shù)實(shí)力，先進(jìn)的IDM(Integrated Device Manufacturer)產(chǎn)業(yè)化模式及其首創(chuàng)的8英寸硅基氮化鎵功率與射頻器件大規(guī)模量產(chǎn)線，不僅使公司產(chǎn)品具有高性能、低成本、高可靠性等市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，而且還進(jìn)一步擴(kuò)大了中國(guó)在第三代半導(dǎo)體行業(yè)中的影響力，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。
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（校對(duì)/holly）
