[发明专利]GaN衬底、半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电子技术，尤其涉及一种GaN衬底、半导体器件及其制作方法。

背景技术

氮化镓(GaN)作为第三代宽禁带半导体材料，以其禁带宽度大、击穿电压高、饱和电子速度大等特性而备受关注。随着Si基LDMOS(Lateral Double-Diffused Metal-Oxide Semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)越来越不满足基站功放系统高频、高效、大宽带等需求，用GaN HEMT器件(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)制作新一代功放器件将在未来逐渐取代LDMOS在基站功放领域的支配地位。

但是，GaN HEMT器件经常会产生电流崩塌效应，电流崩塌效应会导致GaN HEMT器件直流漏极电流、增益和射频输出功率的降低。如何减小电流崩塌效应成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种GaN衬底、半导体器件及其制作方法，用于减小GaN衬底带来的半导体器件的崩塌效应。

本发明实施例的第一个方面是提供一种GaN衬底，包括：

GaN基底；

AlGaN层，位于所述GaN基底上；

p型导电层，位于所述AlGaN层的有源区上，用于耗尽所述AlGaN层上的表面态负电子并中和所述AlGaN层上的悬挂键。

本发明实施例的另一个方面是提供一种半导体器件，包括上述的GaN衬底，以及在所述GaN衬底上形成的半导体构成。

本发明实施例的再一个方面是提供一种GaN衬底的制作方法，包括：

在GaN基底上形成AlGaN层；

在所述AlGaN层的有源区上形成p型导电层，所述p型导电层用于耗尽所述AlGaN层上的表面态负电子并中和所述AlGaN层上的悬挂键。

本发明实施例的又一个方面是提供一种半导体器件的制作方法，包括：

根据上述的GaN衬底的制作方法形成GaN衬底；

在所述GaN衬底上形成半导体构成。

本发明实施例提供的GaN衬底、半导体器件及其制作方法，通过在AlGaN层上形成p型导电层，能够利用p型导电层中的空穴载流子，耗尽n型的AlGaN层上的表面态负电子，中和AlGaN层上的断面的悬挂键，防止虚栅的形成，从而起到抑制以GaN衬底制作的半导体器件的电流崩塌效应，改善半导体器件的性能，提高其可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的GaN衬底的制作方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例的GaN衬底的制作方法的流程示意图；

图3为本发明再一实施例的GaN衬底的结构示意图；

图4为本发明又一实施例的GaN衬底的结构示意图；

图5A～5E为本发明另一实施例的半导体器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。下述各实施例所描述的膜层在另一膜层或结构“上”，可以是该膜层直接在另一膜层或结构上，也可以中间包含其他膜层或结构。

实施例一

本实施例提供一种GaN衬底的制作方法。

如图1所示，为本实施例的GaN衬底的制作方法的流程示意图。具体步骤如下所示：

步骤101，在GaN基底上形成AlGaN层。

该半导体基底可以为任意类型的GaN基底，优选为表面层是GaN层的复合基底。例如，包括依次形成的底层和GaN层。其中，底层可以为SiC、蓝宝石或Si。

步骤102，在AlGaN层的有源区上形成p型导电层，该p型导电层用于耗尽AlGaN层上的表面态负电子并中和AlGaN层上的悬挂键。

AlGaN层的有源区即为将来要形成栅电极、源电极、漏电极和/或各电极之间的区域。