[发明专利]一种用于GaN基HEMT器件的自适应偏置场板

摘要

本发明属于半导体技术领域，具体涉及到一种用于GaN基HEMT器件的自适应偏置场板。本发明的方案采用带偏置电压的金属场板，阻断状态，场板的偏置电压取自于同一衬底材料上的辅助二极管的耗尽的漂移区，二极管的阳极和阴极分别与HEMT的源极和漏极电气相连。反向阻断时，漏端高压，二极管的耗尽区较宽，从耗尽区的不同位置引出不等的电压作为HEMT场板的偏置电压，所以偏置电压的大小可通过调控场板电极在漂移区的位置而改变；HEMT正向导通时，由于漏压较低，二极管的大部分漂移区未耗尽，偏置场板相当于处于浮空状态。采用本发明能大大提高器件的击穿电压，在相同的栅漏距离下，导通电阻基本保持不变。本发明尤其适用于GaN基HEMT器件。

主权项

一种用于GaN基HEMT器件的自适应偏置场板，所述GaN基HEMT器件包括主器件HEMT区(1)、辅助二极管区(2)以及将主器件HEMT区(1)和辅助二极管区(2)横向隔离的隔离区(3)；其特征在于，所述自适应偏置场板(4)纵向连接主器件HEMT区(1)、辅助二极管区(2)和隔离区(3)；其中，所述主器件HEMT区(1)包括第一衬底(5)、位于第一衬底(5)上层的第一缓冲层(6)、位于第一缓冲层(6)上层的第一势垒层(7)和位于第一势垒层(7)上层的第一钝化层(8)；所述第一势垒层(7)上表面两端分别设置有源电极和漏电极，在源电极和漏电极之间设置有栅电极；所述自适应偏置场板(4)位于主器件HEMT区(1)的部分设置在栅电极和漏电极之间的第一钝化层(8)的上表面；所述辅助二极管区(2)包括第二衬底(51)、位于第二衬底(51)上层的第二缓冲层(61)、位于第二缓冲层(61)上层的第二势垒层(71)和位于第二势垒层(71)上层的第二钝化层(81)；所述第二势垒层(71)上表面的两端分别设置有阳极和阴极；所述阳极与源电极的位置相对应并建立电气连接，所述阴极与漏电极的位置相对应并建立电气连接；所述自适应偏置场板(4)位于辅助二极管区(2)的部分嵌入在第二钝化层(81)中并与第二势垒层(71)的上表面连接。