[发明专利]氮化镓衬底上生长栅介质的方法及电学性能测试方法

权利要求书

1.一种氮化镓衬底上生长栅介质的方法，其特征在于，包括如下步骤： 提供一氮化镓衬底； 对氮化镓衬底进行原位氨气等离子体预处理，以补充氮化镓表面的氮元素的空缺； 在所述氮化镓衬底表面生长氧化铝过渡层； 在所述氧化铝过渡层表面生长栅介质薄膜。

2.根据权利要求1所述的氮化镓衬底上生长栅介质的方法，其特征在于，所述生长氧化铝过渡层及生长栅介质薄膜的方法为原子层沉积法。

3.根据权利要求1所述的氮化镓衬底上生长栅介质的方法，其特征在于，在对氮化镓衬底进行原位氨气等离子体预处理前，进一步包括一对氮化镓衬底进行清洗的步骤。

4.一种氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤： 提供一氮化镓衬底，所述氮化镓衬底包括一支撑衬底及位于支撑衬底上的外延氮化镓层； 在所述外延氮化镓层表面制作一第一金属电极及生长氧化铝过渡层； 在所述氧化铝过渡层表面生长栅介质薄膜； 在所述栅介质薄膜表面制作一第二金属电极及第三金属电极，所述第一金属电极的面积及第二金属电极的面积大于所述第三金属电极的面积； 在所述第一金属电极与所述第三金属电极上施加电压，进行电流-电压测试，以得到所述栅介质的漏电流； 在所述第二金属电极与第三金属电极上施加电压，进行电容-电压测试，以得到所述栅介质的电容。

5.根据权利要求4所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，所述制作第一金属电极的步骤包括： 对氮化镓衬底的外延氮化镓层进行光刻处理，确定第一金属电极的位置及形状； 沉积金属薄膜； 采用剥离工艺，去除光刻胶及多余金属薄膜，在顶层硅层上形成一第一金属电极。

6.根据权利要求4所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，所述生长氧化铝过渡层的步骤包括： 将带有第一金属电极的氮化镓衬底进行清洗干燥； 对氮化镓衬底进行原位氨气等离子体预处理，以补充氮化镓表面的氮元素的空缺； 将预处理后的带有第一金属电极的氮化镓衬底置于原子层沉积反应腔中，利用原子层沉积的方式生长氧化铝过渡层。

7.根据权利要求6所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，所述生长栅介质薄膜的步骤包括： 在原子层沉积反应腔中，利用原子层沉积的方式生长栅介质薄膜； 原位对生长的栅介质薄膜进行氧等离子体处理。

8.根据权利要求4所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，所述制作第二金属电极及第三金属电极的步骤包括： 对氮化镓衬底的具有第一金属电极及栅介质薄膜的表面进行掩膜处理，确定第二金属电极及第三金属电极的位置及形状； 沉积金属薄膜； 采用剥离工艺，去除掩膜，在栅介质薄膜上形成一第二金属电极及第三金属电极。

9.根据权利要求4所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，在所述栅介质薄膜上制作第二金属电极及第三金属电极后，进一步包括一退火步骤，以形成欧姆接触。

10.根据权利要求4所述的氮化镓衬底上栅介质的电学性能的测试方法，其特征在于，所述第一金属电极的面积及第二金属电极的面积大于100倍的第三金属电极的面积。