[发明专利]Ⅲ族氮化物HEMT模块及其制法

摘要

本申请公开了一种Ⅲ族氮化物HEMT模块，其包括：Ⅲ族氮化物HEMT器件，包括源、漏、栅极以及异质结构等，该栅极包括保护型栅极和耗尽型栅极；以及，与所述HEMT器件电连接的驱动模块和过温、过流保护模块等。藉由本申请的前述器件设计，可以通过耗尽型栅极实现HEMT器件的导通、关断，并通过保护型栅极作为安全开关对HEMT器件进行保护，同时通过过温、过流保护模块等实现HEMT器件中温度、电流的监控，以及，通过集成的驱动模块还可实现对HEMT器件的控制并提供失效保护，且减小寄生电容等的影响，克服现有耗尽型HEMT器件在实际使用中的缺陷。本申请还公开了制作所述Ⅲ族氮化物HEMT模块的方法。

主权项

1.一种Ⅲ族氮化物HEMT模块，其特征在于包括驱动模块、Ⅲ族氮化物HEMT器件以及过温保护模块和/或过流保护模块，所述HEMT器件包括源极、漏极、栅极以及异质结构，所述异质结构包括第一半导体和第二半导体，所述第二半导体形成于第一半导体表面，并具有宽于第一半导体的带隙，所述源极与漏极通过形成于所述异质结构中的二维电子气电连接，所述第一半导体设置于源极和漏极之间，所述栅极包括保护型栅极和耗尽型栅极，所述保护型栅极设于第二半导体上，并位于源、漏极之间靠近源极一侧，且对应于所述保护型栅极的栅下沟道为增强型模式，所述耗尽型栅极设置于保护型栅极与漏极之间靠近保护型栅极一侧，且对应于所述耗尽型栅极的栅下沟道为耗尽型模式，所述耗尽型栅极与第二半导体之间分布有绝缘介质层，在所述HEMT器件工作时，所述保护型栅极、耗尽型栅极分别由所述驱动模块提供的第一控制信号、第二控制信号控制，所述第一控制信号包括用以控制所述保护型栅极的开关信号，所述第二控制信号包括用以控制所述耗尽型栅极的输入信号；所述过温保护模块与所述驱动模块及所述保护型栅极连接，所述过流保护模块与所述驱动模块及所述源极连接；所述过温保护模块包括热敏电阻和/或肖特基二极管，所述热敏电阻和/或肖特基二极管与所述HEMT器件单片集成，并且所述热敏电阻和/或肖特基二极管与所述HEMT器件之间彼此电学隔离；进一步的，所述热敏电阻或肖特基二极管包含正极、负极、绝缘介质层以及异质结构，所述异质结构包括所述的第一半导体和第二半导体，所述正极与负极通过所述异质结构中的二维电子气相连接，所述第一半导体设置于所述正极与负极之间，所述绝缘介质层形成于所述第二半导体表面，并设置在所述正极和负极之间，所述热敏电阻或肖特基二极管的正极与所述保护型栅极连接，负极与电流监测装置连接。