[发明专利]双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构及制作方法

权利要求书

1.一种双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构，包括：

一衬底；

一成核层，该成核层制作在衬底上面；

一非有意掺杂高阻层，该非有意掺杂高阻层制作在成核层上面；

一非有意掺杂插入层，该非有意掺杂插入层制作在非有意掺杂高阻层上面；

一非有意掺杂高迁移率层，该非有意掺杂高迁移率层制作在非有意掺杂插入层上面；

一非有意掺杂氮化铝插入层，该非有意掺杂氮化铝插入层制作在高迁移率层上面，该非有意掺杂氮化铝插入层的厚度为0.3-5nm；

一非有意掺杂铝镓氮势垒层，该非有意掺杂铝镓氮势垒层制作在非有意掺杂氮化铝插入层上面，该非有意掺杂铝镓氮势垒层的厚度为10-30nm，铝组分为0.10-0.35之间；

一非有意掺杂氮化镓盖帽层，该非有意掺杂氮化镓盖帽层制作在非有意掺杂铝镓氮势垒层上面，该非有意掺杂氮化镓盖帽层的厚度为1-10nm。

2.根据权利要求1所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构，其中成核层为氮化镓或氮化铝或铝镓氮，厚度为0.01-0.50μm。

3.根据权利要求1所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构，其中非有意掺杂高阻层的材料为Al_yGa_1-yN，其中0＜y＜0.20，厚度为1-5μm，室温电阻率大于1×10⁶Ω.cm。

4.根据权利要求1所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构，其中非有意掺杂插入层的材料为氮化铝AlN，厚度为0.3-10nm。

5.根据权利要求1所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构，其中非有意掺杂高迁移率层的材料为GaN，厚度为10-200nm。

6.一种双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：选择一衬底；

步骤2：在衬底上生长一层成核层；

步骤3：在成核层上生长一层非有意掺杂高阻层；

步骤4：在非有意掺杂高阻层上生长非有意掺杂插入层；

步骤5：在非有意掺杂插入层上生长非有意掺杂高迁移率层；

步骤6：在非有意掺杂高迁移率层上生长非有意掺杂氮化铝插入层，生长厚度为0.3-5nm；

步骤7：在非有意掺杂氮化铝插入层上生长非有意掺杂铝镓氮势垒层，生长厚度为10-30nm，铝组分为0.10-0.35之间；

步骤8：在非有意掺杂铝镓氮势垒层上生长非有意掺杂氮化镓盖帽层，生长厚度为1-10nm。

7.根据权利要求6所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其中成核层为氮化镓或氮化铝或铝镓氮，厚度为0.01-0.50μm。

8.根据权利要求6所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其中非有意掺杂高阻层的材料为Al_yGa_1-yN，其中0＜y＜0.20，生长温度为900-1200℃，厚度为1-5μm，室温电阻率大于1×10⁶Ω.cm。

9.根据权利要求6所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其中非有意掺杂插入层的材料为氮化铝AlN，厚度为0.3-10nm。

10.根据权利要求6所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其中非有意掺杂高迁移率层的材料为氮化镓GaN，厚度为10-200nm。

11.根据权利要求6所述的双异质结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构的制作方法，其中在衬底上生长的各层材料包括但不局限于金属有机物化学气相沉积法、分子束外延和气相外延，优先采用金属有机物化学气相沉积法。