全文摘要
本实用新型提供一种半导体器件，其包括：衬底层、沟道层、势垒层、钝化层、阳极和阴极；沟道层位于衬底层上，势垒层位于沟道层上，钝化层形成于势垒层上，阳极和阴极位于势垒层上，并分布于钝化层的两侧，阳极的一端延伸至钝化层的顶面上，并覆盖钝化层至少三分之一的区域，阴极的一端延伸至沟道层和势垒层之间的位置，并与沟道层和势垒层之间的二维电子气形成欧姆接触，钝化层的长度为阳极和阴极之间的电极间距，钝化层的长度至少为势垒层长度的二分之一。本实用新型通过使得阳极的一端延伸至钝化层的顶面上，并覆盖钝化层至少三分之一的区域，同时使得钝化层的长度至少为势垒层长度的二分之一，有利于提高击穿电压，并改善器件的稳定性。
主设计要求
1.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括：衬底层、沟道层、势垒层、钝化层、阳极和阴极；所述沟道层位于所述衬底层上，所述势垒层位于所述沟道层上，所述钝化层形成于所述势垒层上，所述阳极和阴极位于所述势垒层上，并分布于所述钝化层的两侧，所述阳极的一端延伸至所述钝化层的顶面上，并覆盖所述钝化层至少三分之一的区域，所述阴极的一端延伸至所述沟道层和势垒层之间的位置，并与所述沟道层和势垒层之间的二维电子气形成欧姆接触，所述钝化层的长度为所述阳极和阴极之间的电极间距，所述钝化层的长度至少为所述势垒层长度的二分之一。
设计方案
1.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括：衬底层、沟道层、势垒层、钝化层、阳极和阴极；
所述沟道层位于所述衬底层上，所述势垒层位于所述沟道层上，所述钝化层形成于所述势垒层上，所述阳极和阴极位于所述势垒层上，并分布于所述钝化层的两侧，所述阳极的一端延伸至所述钝化层的顶面上，并覆盖所述钝化层至少三分之一的区域，所述阴极的一端延伸至所述沟道层和势垒层之间的位置，并与所述沟道层和势垒层之间的二维电子气形成欧姆接触，所述钝化层的长度为所述阳极和阴极之间的电极间距，所述钝化层的长度至少为所述势垒层长度的二分之一。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述衬底层选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道层为GaN层。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述势垒层为AlGaN层。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述钝化层为Si3<\/sub>N4<\/sub>层。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阳极和阴极通过溅射或者蒸发的方式形成于所述势垒层上。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种能够增加击穿电压的半导体器件。
背景技术
造成半导体器件击穿电压达不到理论值的原因除了材料和基本结构外，其中一个很重要的原因就是边缘电场集中效应。例如，当肖特基二极管处于反向偏置时，电极边缘的电场分布是非均匀的，越靠近电极边缘，电力线的分布越集中，因此，在肖特基电极边缘处的耗尽层会提前达到击穿电场最大值，造成器件击穿。针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种半导体器件，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种半导体器件，其包括：衬底层、沟道层、势垒层、钝化层、阳极和阴极；
所述沟道层位于所述衬底层上，所述势垒层位于所述沟道层上，所述钝化层形成于所述势垒层上，所述阳极和阴极位于所述势垒层上，并分布于所述钝化层的两侧，所述阳极的一端延伸至所述钝化层的顶面上，并覆盖所述钝化层至少三分之一的区域，所述阴极的一端延伸至所述沟道层和势垒层之间的位置，并与所述沟道层和势垒层之间的二维电子气形成欧姆接触，所述钝化层的长度为所述阳极和阴极之间的电极间距，所述钝化层的长度至少为所述势垒层长度的二分之一。
作为本实用新型的半导体器件的改进，所述衬底层选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。
作为本实用新型的半导体器件的改进，所述沟道层为GaN层。
作为本实用新型的半导体器件的改进，所述势垒层为AlGaN层。
作为本实用新型的半导体器件的改进，所述钝化层为Si3<\/sub>N4<\/sub>层。
作为本实用新型的半导体器件的改进，所述阳极和阴极通过溅射或者蒸发的方式形成于所述势垒层上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的半导体器件通过使得阳极的一端延伸至所述钝化层的顶面上，并覆盖所述钝化层至少三分之一的区域，同时使得钝化层的长度至少为所述势垒层长度的二分之一，如此设置，有利于提高击穿电压，改善了器件的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1中的半导体器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种半导体器件，其包括：衬底层1、沟道层2、势垒层3、钝化层4、阳极5和阴极6。
所述沟道层2位于所述衬底层1上，所述衬底层1选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。优选地，所述衬底层1为蓝宝石衬底。所述沟道层2为GaN层。
所述势垒层3位于所述沟道层2上，优选地，所述势垒层3为AlGaN层。此时，所述势垒层3与沟道层2之间形成二维电子气。
所述钝化层4形成于所述势垒层3上，优选地，所述钝化层4为Si3<\/sub>N4<\/sub>层。所述阳极5和阴极6位于所述势垒层3上，并分布于所述钝化层4的两侧。优选地，所述阳极5和阴极6通过溅射或者蒸发的方式形成于所述势垒层3上。
所述阳极5的一端延伸至所述钝化层4的顶面上，并覆盖所述钝化层4至少三分之一的区域。如此设置，通过延长设置所述阳极5，在相同的电压下，电极边缘电场的峰值下降，使得击穿电压增加。
所述阴极6的一端延伸至所述沟道层2和势垒层3之间的位置，并与所述沟道层2和势垒层3之间的二维电子气形成欧姆接触，所述钝化层4的长度为所述阳极5和阴极6之间的电极间距，所述钝化层4的长度至少为所述势垒层3长度的二分之一。如此设置，通过改变阳极5与阴极6的间距来提高器件击穿电压。击穿电压随电极间距的增加而增加的原理是，AlGaN层在由AlGaN\/GaN异质结产生的极化场中自耗尽，当在阳极5上加上反向偏压时，Ga中的二维电子气开始耗尽，耗尽区域随着阳极5上所加负压的增大逐渐扩展至阴极6，直至完全耗尽。
综上所述，本实用新型的半导体器件通过使得阳极的一端延伸至所述钝化层的顶面上，并覆盖所述钝化层至少三分之一的区域，同时使得钝化层的长度至少为所述势垒层长度的二分之一，如此设置，有利于提高击穿电压，改善了器件的稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822246157.9
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209298119U
授权时间:20190823
主分类号:H01L 29/78
专利分类号:H01L29/78;H01L29/06
范畴分类:38F;
申请人:张家港意发功率半导体有限公司
第一申请人:张家港意发功率半导体有限公司
申请人地址:215600 江苏省苏州市张家港经济开发区(国泰北路1号留学生创业园)
发明人:夏凯;周炳;许新佳;陈雨雁;赵承杰
第一发明人:夏凯
当前权利人:张家港意发功率半导体有限公司
代理人:杨淑霞
代理机构:32293
代理机构编号:苏州国诚专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计