本發明的技術領域?

本發明總體上涉及一種功率器件，更具體地，涉及一種假晶高電子遷移率晶體管(PHEMT)功率器件及其制造方法。?

背景技術

如所知的，假晶高電子遷移率晶體管(PHEMT)在用于開關、功率和低噪聲放大器應用的無線通信系統中被廣泛地使用。這些晶體管由于其高的RF增益以及功率附加效率(PAE)和低噪聲系數(NF)，獲得了廣泛的市場接受性。這些晶體管的優異性能還使得它們對包括直播衛星電視(DBS-TV)和全球衛星通信系統的衛星通信系統中的應用具有吸引力。PHEMT技術還用于高速模擬和數字IC，如2.5-10Gb/s光波通信系統。PHEMT的較高頻率響應目前在毫米波通信(40Gb/s)和雷達系統中得到了應用。?

對用于無線通信系統、雷達探測、衛星和電子作戰系統的具有越來越高的性能的RF功率器件的日益增長的市場需求已經使得電子工業拓寬了可得到的功率器件和技術的工作頻率。為了將功率器件的工作頻率增大至毫米波范圍，已經提出了幾個關鍵的技術特點，包括優化的PHEMT外延層結構、用于特定應用的單位晶胞的優化器件布局，以及適于高頻功能的薄膜技術開發。特別是，對外延層結構設定的最主要條件與確保傳導通道中的自由電子與離子化給體物理分離的條件相關。這種解決方案允許相對于常規的金屬-半導體場效應晶體管(MESFET)顯著降低離子化雜質散射、提高電子遷移率，因此允許顯著的性能提高。?

另外，假晶高電子遷移率晶體管PHEMT的工作通常需要負的柵極偏壓(參見例如US?2002/024057A1)。因此，與使用正的柵極電壓的異質結雙極晶體管(HBT)相比，這樣的負電壓的引入不利地需要專用的電壓供給電路，其增加了芯片的復雜性以及制造成本。?

?在例如US?6,593,603中公開了能夠利用單電壓源(single?voltage?supply)工作的PHEMT功率器件。PHEMT功率器件包括：外延襯底，其包括依次層疊在半絕緣GaAs襯底上的GaAs緩沖層、AlGaAs/GaAs超晶格層、未摻雜AlGaAs層、第一摻雜硅層、第一隔體、InGaAs電子傳遞層、第二隔體、摻雜濃度不同于第一摻雜硅層的第二摻雜硅層、輕摻雜AlGaAs層和未摻雜GaAs保護層；在未摻雜GaAs保護層上形成并且與其歐姆接觸的源極電極和漏極電極；以及在輕摻雜AlGaAs層上形成以延伸通過未摻雜GaAs保護層的柵極電極。?

本發明目的和概述?

本申請人已經注意到，為了提供可利用單電壓源(僅僅漏極供給電壓)工作的PHEMT功率器件，必需優化允許在保持沒有任何偏置的接地的柵極的同時獲得A級工作條件(等于可獲得的最大值的一半的漏極至源極電流)的夾斷電壓。?

特別是，本申請人已經注意到，具有優異的線性和附加效率、高擊穿電壓并且能夠利用單電壓源工作的優化PHEMT功率器件應當滿足下列要求：低的膝處電壓、高并且均勻的跨導以及低的源極-柵極電容。?

在這點上，本申請人已經注意到，雖然在US?6,593,603中公開的PHEMT功率器件可利用單電壓源工作，但是其性能證明僅僅在C頻帶(4至6GHz)中令人滿意，而在X頻帶(8.0至12.0GHz)中相當不令人滿意，并且該PHEMT功率器件在Ka(高于K)頻帶(18至40GHz)中完全不可用。?

因此，本申請人已經注意到，為了提供可利用單電壓源工作，并且在X頻帶和Ka頻帶中也具有優異性能的PHEMT功率器件，必需進一步優化專用外延襯底的結構，因此，必需進一步優化在US?6,593,603中公開的裝置制造方法。?

因此，本發明的主要目的是提供可利用單電壓源工作的PHEMT功率器件，該PHEMT功率器件令人滿意地適用于高頻數字無線通信，特別是可以用于將信號放大至40GHz，即，例如C頻帶、X頻帶和Ka頻帶，并且與現有技術PHEMT中的相比，具有更高的線性、擊穿電壓以及附加效率。?

本發明的另一個目的是提供一種用于制造該PHEMT功率器件的方?法。?

這些目的是通過本發明達到的，其中本發明涉及如后附權利要求中所述的PHEMT功率器件及其制造方法。?