【嘉德點評】英諾賽科的該項專利提出了一種氮化鎵基半導體器件，可以維持氮化鎵基半導體器件的增強特性有效。

集微網消息，GaN（氮化鎵）屬于第三代半導體材料，其成本較低，易于大規模產業化，而且通過GaN材料研發的器件，可同時適用在高功率和高頻率等應用環境中。

現有電力半導體市場以硅的功率器件為主，在過去的20年里，硅功率器件每隔10年提高5～6倍的電力密度，但是其電力密度已經接近理論極限，很難期待性能方面能再提高。相比硅或砷化鎵，氮化鎵半導體具有帶隙寬、優良的熱穩定性、高擊穿電壓、高電子飽和漂移速度及優良的抗輻射性能。另外，相比硅電力半導體，GaN電力半導體還有低溫抵抗特性，可以減少電力半導體引起的電力轉換損失，做到電力系統電力損耗最少化等優點。

GaN半導體器件通過小型化、高電壓、高速轉換而成為低損耗、高效率的新一代電力功率器件，產業網、電力網、信息通信等領域對GaN半導體的需要不斷擴大。但是在GaN電力半導體領域中，GaN體現增強性會導致鎂容易移動到氮化鋁鎵層，從而引起GaN基半導體器件的增強特性降低甚至失效。

為了解決上述問題，英諾賽科公司申請了一項名為“氮化鎵基半導體器件及其制作方法”的發明專利（申請號：201710795972.8），申請人為英諾賽科（珠海）科技有限公司。

該專利提出了一種氮化鎵基半導體器件，可以維持氮化鎵基半導體器件的增強特性有效。

圖1

本專利提出的氮化鎵基半導體器件結構示意圖如圖1所示，該器件的結構由多個層級組成。在此器件的最底層是選用硅為材料的基板200， 緩沖層210是低溫生長的氮化鎵層、氮化鋁層和氮化鋁鎵層中的一層或多層的交替疊層，它位于基板200的上方，而且基板200與緩沖層210之間還包括氮化鋁晶種層270。

緊貼著緩沖層210的上方是非有意摻雜氮化鎵層220(u-GaN)，為了改善其厚度和結晶性，非有意摻雜氮化鎵層會包含多層的應變控制層和多層的掩膜層。再往上是通道層230，通道層230上生長了AlGaN層240。

擴散停止層250在AlGaN層240的上面，它的本質是單層InaAlbGacBdN層，其中，a,b,c,d為化學元素的個數，并且滿足a+b+c+d＝1（a,b,c,d均為非負數）。InaAlbGacBdN層可以通過摻雜鎂，來提高半導體器件的增強特性。下圖2是擴散停止層為GaBN層時的示意圖。

圖2

擴散停止層250上生長的是鎂摻雜P型摻雜氮化鎵帽層260。本專利提出的氮化鎵基半導體器件通過在AlGaN層240與P型摻雜氮化鎵帽層260之間設置擴散停止層250(InaAlbGacBdN層)，InaAlbGacBdN層中含有原子大小比鎂小的B，可以抑制鎂由P型氮化鎵帽層260向AlGaN層240移動，從而保證P型氮化鎵帽層260中鎂的濃度，達到維持氮化鎵基半導體器件的增強特性有效。

隨著氮化鎵在射頻、器件等領域的應用越來越多，英諾賽科公司憑借其雄厚的技術實力，先進的IDM(Integrated Device Manufacturer)產業化模式及其首創的8英寸硅基氮化鎵功率與射頻器件大規模量產線，不僅使公司產品具有高性能、低成本、高可靠性等市場優勢，而且還進一步擴大了中國在第三代半導體行業中的影響力，促進了國內半導體行業的發展。

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（校對/holly）