[发明专利]宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构及制作方法

权利要求书

1.一种宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中包括：

一衬底；

一高温氮化铝成核层，该高温氮化铝成核层制作在衬底的上面；

一Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层，该Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层制作在高温氮化铝成核层的上面；

一非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层，该非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层制作在Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层的上面；

一非有意掺杂高迁移率氮化镓层，该非有意掺杂高迁移率氮化镓层制作在非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的上面；

一氮化铝插入层，该氮化铝插入层制作在非有意掺杂高迁移率氮化镓层的上面；

一非有意掺杂或n型掺杂Al_xIn_yGa_zN层，该Al_xIn_yGa_zN层制作在氮化铝插入层的上面。

2.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中所述的衬底采用高热导率碳化硅和硅衬底，特别是与氮化镓晶格失配较小的碳化硅衬底或半绝缘或导电4H碳化硅衬底或半绝缘或导电6H碳化硅衬底；也可采用蓝宝石等其它适合氮化镓基异质结场效应晶体管材料外延的衬底。

3.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中高温氮化铝成核层的厚度为0.01-0.50μm，优选值为0.03-0.30μm。

4.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层的周期在2-50个之间，单层生长厚度为1-50nm，优选值为2-30nm。

5.根据权利要求4所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层的具体结构为：2-50个周期的晶格常数不同的Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层的交替层，该Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层的交替层中的x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。

6.根据权利要求4所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中铝Al_xIn_yGa_zN超晶格缓冲层包括氮化铝/铝镓氮超晶格结构，周期在2-50个之间，氮化铝单层生长厚度为1-50nm，优选值为2-30nm；铝镓氮单层生长厚度为1-50nm，优选值为2-30nm。

7.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的厚度为1-5μm。

8.根据权利要求7所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中非有意掺杂或掺杂氮化镓高阻层的室温电阻率大于1×10⁶Ω.cm，优选值大于1×10⁸Ω.cm。

9.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中非有意掺杂高迁移率氮化镓层的厚度为0.03-0.5μm。

10.根据权利要求9所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中非有意掺杂高迁移率氮化镓层的室温迁移率大于500cm²/Vs，优选值大于700cm²/Vs。

11.根据权利要求1所述的宽带隙氮化镓基异质结场效应晶体管结构，其特征在于，其中氮化铝插入层的厚度为0.8-3nm。