[发明专利]一种矩阵排列的环形FET器件

说明书

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种矩阵排列的环形FET器件，从下至上包括衬底、缓冲层及势垒层；环形隔离区形成于势垒层表面且延伸至缓冲层内部；源极由若干个呈矩阵排列的源极金属组成；栅极的第一环绕部由若干个呈矩阵排列的闭合环组成，闭合环环绕对应的源极金属；第一延伸部从每一行位于边缘的闭合环沿第一直线方向延伸覆盖至环形隔离区；漏极的第二环绕部具有若干个呈矩阵排列的通孔，闭合环位于对应的通孔内；第二延伸部从第二环绕部沿第二直线方向延伸覆盖至环形隔离区；从衬底底部向上开设若干背孔至源极金属，每个源极金属经对应的背孔通过连接金属与背面金属相连。本发明可以降低栅延迟、提高器件击穿电压。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，具体涉及一种矩阵排列的环形FET器件。

背景技术

管芯的结构设计对于器件的性能影响严重，目前常用的场效应晶体管(FET)采用条形栅结构，源极和漏极分列栅极的两边。这种管芯设计，同样栅宽下，面积更大，栅延迟严重，并且由于电场的不均匀分布极易导致器件击穿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以降低栅延迟、提高击穿电压的矩阵排列的环形FET器件。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种矩阵排列的环形FET器件，从下至上包括衬底、缓冲层及势垒层；还包括环形隔离区、栅极、源极及漏极，环形隔离区形成于势垒层表面且延伸至缓冲层内部；源极由若干个呈矩阵排列的源极金属组成，每个源极金属形成于势垒层上且底部延伸至缓冲层；栅极包括第一环绕部和第一延伸部，第一环绕部由若干个呈矩阵排列的闭合环组成，闭合环与源极金属一一对应，且闭合环环绕对应的源极金属，每个闭合环与同一行相邻的闭合环连接；第一延伸部从每一行位于边缘的闭合环引出，并沿第一直线方向延伸覆盖至环形隔离区；漏极包括第二环绕部和第二延伸部，第二环绕部具有若干个呈矩阵排列的通孔，每个通孔与同一行相邻的通孔连通，通孔与闭合环一一对应，且闭合环位于对应的通孔内；第二延伸部从第二环绕部沿第二直线方向延伸覆盖至环形隔离区；从衬底底部向上开设若干背孔至源极金属，背孔与源极金属一一对应，且每个源极金属经对应的背孔通过连接金属与衬底底面的背面金属相连。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：源极做成圆柱形，通过背面通孔接地，并呈矩阵结构排列；栅极做成环状，包裹住矩阵位置上的每一个源极，漏极为一大片金属，源极和栅极被漏极所包围；该管芯结构设计使得器件面积更小，可实现更高的功率密度；栅上电压分布均匀，可以有效提高栅对沟道的调制能力；有效降低栅的寄生电阻，减小栅延迟，提升器件工作速度；电流、电场分布更加均匀，更加适合高功率输出；漏金属面积更大，更加利于散热。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1的俯视图；

图2为本发明实施例2的俯视图；

图3为图1沿A-A方向的剖视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

实施例1