[发明专利]一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法

权利要求书

1.一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法，其特征是该方法的工艺步骤分为，

(1)在衬底上生长成核层，AlGaN缓冲层和GaN沟道层，再生长AlN隔离层和AlGaN势垒层，使沟道中产生高电子气密度；

(2)在AlGaN势垒层上覆盖厚GaN帽层来提高势垒高度，增加势垒宽度，抑制栅流和降低沟道电子气密度，构成一种容易剪裁势垒结构的异质结材料：

(3)用氯基电感耦合等离子体干式腐蚀工艺减薄除栅下以外的GaN帽层，截断栅电极上电子横向隧穿到GaN帽层的通路，降低栅流；

(4)利用减薄的GaN帽层来提高下面沟道中的电子气密度，减小沟道夹断时栅下沟道同减薄的GaN帽层下沟道间的电导率差，弱化强场峰；

(5)再光刻开窗腐蚀完除栅下GaN帽层和减薄的GaN帽层以外的GaN帽层，提高电子气密度，降低沟道的串联电阻；在腐蚀出的AlGaN势垒层上制作源、漏欧姆接触源电极和漏电极，利用薄势垒和高电子气密度降低接触电阻。

2.根据权利要求1所述的一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法，其特征是选取低Al组份比合金Al_0.04Ga_0.96N为缓冲层，生长10nm不掺杂GaN作沟道层，再在其上生长2nm不掺杂AlN隔离层和10nm不掺杂Al_0.35Ga_0.65N势垒层，最后覆盖8nm不掺杂GaN帽层。

3.根据权利要求1所述的一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法，其特征是沟道电子气密度为9.76*10¹²cm^-2，夹断电压为4.2V，当减薄的GaN帽层为3nm时，电子气密度为1.32*10¹³cm^-2，除去GaN帽层后，电子气密度升高到1.74*10¹³cm^-2，构成从栅到漏电子气密度由9.76*10¹²cm^-2升高到1.74*10¹³cm^-2的变异势垒场效应管。

4.根据权利要求1所述的一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法，其特征是沟道电子气密度为10.5*10¹²cm^-2，夹断电压为4.1V，当GaN帽层减薄为3nm时，电子气密度为1.465*10¹³m^-2，当GaN帽层完全腐蚀完后，电子气密度升高到2.06*10¹³cm^-2，构成从栅到漏电子气密度由10.5*10¹²cm^-2升高到2.06*10¹³cm^-2的变异势垒场效应管。

5.根据权利要求1所述的一种制造变异势垒氮化镓场效应管的方法，其特征是沟道电子气密度为1.17*10¹³cm^-2，夹断电压为4.5V，当GaN帽层减薄为3nm时，电子气密度为1.49*10¹³cm^-2，当GaN帽层完全腐蚀完后，电子气密度升高到1.91*10¹³cm^-2，构成从栅到漏电子气由1.17*10¹³cm^-2升高到1.91*10¹³cm^-2的变异势垒场效应管。