双向HEMT器件和电子设备的制作方法

本申请涉及半导体器件，具体涉及一种双向hemt器件和电子设备。

背景技术：

1、高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor，hemt）凭借其高击穿电场、高电子饱和速度及优异的高频特性，已成为新一代宽禁带功率半导体器件的核心。传统hemt为单向导电器件，难以满足现代电力电子系统对双向能量流动的需求。为此，双向hemt器件应运而生，其通过结构对称设计（如双栅、双源或共漏拓扑），实现电流在正反两个方向上的可控通断。然而，在正向和反向工作模式下，两个栅极之间会存在相互影响导致干扰开关控制灵敏度，需进一步优化。

技术实现思路

1、本申请针对相关技术的缺点，提出一种双向hemt器件和电子设备，用以解决相关技术中双向hemt器件中的两个栅极存在互相干扰的问题。

2、本申请提供一种双向hemt器件，具有至少400v的阻断电压能力，所述双向hemt器件包括：

3、衬底；

4、沟道层，位于所述衬底的一侧；

5、势垒层，位于所述沟道层远离所述势垒层的一侧；

6、第一电极、第二电极、第一栅极和第二栅极，均位于所述势垒层远离所述沟道层的一侧；所述第一栅极和第二栅极均位于所述第一电极和第二电极之间，所述第一栅极比所述第二栅极更靠近所述第一电极；所述双向hemt器件具有正向工作模式和反向工作模式，在正向工作模式下，所述第一电极的电位低于所述第二电极的电位，此时所述第一电极为源极，所述第二电极为漏极；在反向工作模式下，所述第一电极的电位高于所述第二电极的电位，此时所述第一电极为漏极，所述第二电极为源极；所述第一栅极与所述第二栅极之间覆盖的区域为第一区域，所述第一电极与所述第一栅极之间覆盖的区域或所述第二电极与所述第二栅极覆盖的区域为第二区域；其中，

7、所述势垒层包括掺杂区，所述掺杂区覆盖所述第一区域的至少部分，所述掺杂区掺杂的离子包括n型掺杂剂；在器件导通状态下，所述掺杂区覆盖区域的二维电子气的浓度高于所述第二区域的二维电子气的浓度。

8、本申请提供一种电子设备，包括前述的双向hemt器件。

9、本申请的有益效果包括：

10、本实施例中，由于第一栅极和第二栅极之间的第一区域的至少部分的二维电子气浓度高于第一电极和第一栅极/第二电极和第二栅极之间的二维电子气浓度，因此，在器件工作状态下，当第一电极的电位低于第二电极的电位时，第一电极为源极，第二电极为漏极，此时第一栅极作为控制栅极，由于第一栅极和第二栅极之间的二维电子气浓度较高，当第一栅极下方的二维电子气被耗尽时，可避免第一栅极和第二栅极之间的二维电子气被全部耗尽，也即，第一栅极控制器件关断时，可避免干扰第二栅极。同理，第一电极高于第二电极的电位时，第一电极为漏极，第二电极为源极，此时第二栅极作为控制栅极，由于第一栅极和第二栅极之间的二维电子气浓度较高，当第二栅极下方的二维电子气被耗尽时，可避免第一栅极和第二栅极之间的二维电子气被全部耗尽，也即，第一栅极控制器件关断时，可避免干扰第二栅极。

11、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种双向hemt器件，其特征在于，具有至少400v的阻断电压能力，所述双向hemt器件包括：

2.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，在平行于所述衬底朝向所述势垒层的表面的方向上，所述掺杂区与所述第一栅极、所述第二栅极均存在间隔。

3.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述第一区域包括第一子区域以及围绕所述第一子区域的第二子区域，所述掺杂区位于所述第一子区域，所述第一子区域与所述第一栅极、所述第二栅极之间均存在间隔，所述第一子区域的宽度小于所述第一区域的宽度，所述第二子区域的二维电子气浓度低于所述第一子区域的二维电子气浓度。

4.根据权利要求3所述的双向hemt器件，其特征在于，所述第一子区域关于所述第一栅极和所述第二栅极垂直于所述衬底方向上的中心轴线对称设置。

5.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述掺杂区包括间隔设置的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区与所述第一栅极之间的距离和所述第二掺杂区与所述第二栅极之间的距离基本相等。

6.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述掺杂区的最大深度小于所述势垒层的厚度。

7.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述n型掺杂剂包括si或ge。

8.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述双向hemt器件还包括间隔设置的第一场板和第二场板，所述第一场板位于所述第一栅极远离所述衬底的一侧，所述第二场板位于所述第二栅极远离所述衬底的一侧，所述第一场板在所述衬底上的正投影覆盖所述第一区域的部分，所述第二场板在所述衬底上的正投影覆盖所述第一区域的部分。

9.根据权利要求8所述的双向hemt器件，其特征在于，所述第一场板和所述第二场板关于所述第一栅极和所述第二栅极垂直于所述衬底方向上的中心轴线对称设置。

10.根据权利要求8所述的双向hemt器件，其特征在于，所述第一场板与所述第一栅极连接，所述第二场板与所述第二栅极连接。

11.根据权利要求8所述的双向hemt器件，其特征在于，所述第一场板与所述第一电极连接，所述第二场板与所述第二电极连接。

12.根据权利要求8所述的双向hemt器件，其特征在于，沿平行于所述沟道层朝向所述势垒层的一侧表面的方向上，所述第一场板包括多个依次连接的第一子场板段，至少两个所述第一子场板段与所述势垒层之间的间距不同；

13.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述双向hemt器件还包括第一帽层和第二帽层，所述第一帽层位于所述势垒层和所述第一栅极之间，所述第二帽层位于所述势垒层和所述第二栅极之间。

14.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述势垒层远离所述沟道层的一侧还设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一栅极的至少部分位于所述第一凹槽内，所述第二栅极的至少部分位于所述第二凹槽内。

15.根据权利要求1所述的双向hemt器件，其特征在于，所述势垒层包括间隔设置的第三掺杂区和第四掺杂区，所述第一栅极在所述衬底上的正投影与所述第三掺杂区在所述衬底上的正投影存在交叠，所述第二栅极在所述衬底上的正投影与所述第四掺杂区在所述衬底上的正投影存在交叠，所述第三掺杂区和所述第四掺杂区均包括氟离子。

16.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1~15任一项所述的双向hemt器件。