[发明专利]一种具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管

权利要求书

1.一种具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其结构由下至上依次有衬底(101)，氮化镓(GaN)缓冲层(102)，氮化镓(GaN)沟道层(103)以及势垒层(104)，在势垒层(104)上形成有源极(105)、漏极(106)和栅极(107)，所述源极(105)和漏极(106)与所述势垒层(104)成欧姆接触，所述栅极(107)与所述势垒层(104)成肖特基接触，其特征在于，在所述势垒层(104)的上表面、且于栅极(107)与漏极(106)之间设有局部帽层(201)。

2.根据权利要求1所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，局部帽层(201)所用材料的极化强度小于势垒层(104)所用材料的极化强度。

3.根据权利要求2所述的具有局部帽层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(104)和局部帽层(201)的材料均为铝铟镓氮(Al_xIn_yGa_zN)，其中，x、y、z分别指铝铟镓氮中Al、In和Ga的摩尔百分比组分含量，且x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。

4.根据权利要求3所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，所述的铝铟镓氮(Al_xIn_yGa_zN)的极化强度P_sp(Al_xIn_yGa_zN)可通过下式确定：

P_sp(Al_xIn_yGa_zN)＝x·P_sp(AlN)+y·P_sp(InN)+z·P_sp(GaN)

其中，P_sp(AlN)、P_sp(InN)、P_sp(GaN)分别指AlN、InN、GaN的极化强度。

5.根据权利要求1所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，所述的局部帽层(201)的厚度T_CAP满足0<T_CAP≤T_BARRIER，其中T_BARRIER为势垒层的厚度。

6.根据权利要求1所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于：所述的局部帽层(201)距栅极的距离L_GC满足0≤L_GC<L_GD，其中L_GD为栅漏距。

7.根据权利要求6所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，所述局部帽层(201)距漏极(106)的水平距离L_DC满足0≤L_DC<L_GD，其中L_GD为栅漏距。

8.根据权利要求7所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，所述的局部帽层(201)的水平宽度L_CAP满足0<L_CAP<L_GD，其中L_GD为栅漏距。

9.根据权利要求4至8任意一项所述的具有局部帽层的氮化镓基异质结场效应晶体管，其特征在于，所述的局部帽层(201)可进行P型掺杂，P型掺杂浓度N_P满足10¹⁵cm^-3≤N_P≤10²⁰cm^-3。