[发明专利]一种基于聚合物的增强型AlGaN/GaNMISHEMT器件结构及其制作方法

权利要求书

1.一种基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构，其特征在于，从下往上依次包括衬底、GaN缓冲层、AlN隔离层、GaN沟道层、AlGaN本征层和AlGaN掺杂层，所述AlGaN掺杂层上间隔设有源极、有机绝缘层和漏极，所述有机绝缘层上设有ITO栅电极，所述ITO栅电极一侧设有钝化层，所述漏极与有机绝缘层设有钝化层，所述源极与钝化层之间淀积有LiF薄膜层，所述源极与LiF薄膜层上淀积有AL金属层。 

2.根据权利要求1所述的基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构，其特征在于，所述衬底材料为蓝宝石、碳化硅、GaN或MgO。 

3.根据权利要求1所述的基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构，其特征在于，所述AlGaN掺杂层中Al的组分含量在0～1之间，Ga的组分含量与Al的组分含量之和为1。 

4.根据权利要求1所述的基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构，其特征在于，所述有机绝缘层为PTFE层，所述PTFE层的厚度为200nm～300nm。 

5.根据权利要求1所述的基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构，其特征在于，所述钝化层中包括Si3N4、Al2O3、HfO2和HfSiO中的一种或多种。 

6.一种基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： 

(1)对外延生长的AlGaN/GaN材料进行有机清洗，用流动的去离子水清洗； 

(2)将步骤(1)所得的材料放入HCl:H2O＝1:1的溶液中进行腐蚀30-60s，最后用流动的去离子水清洗并用高纯氮气吹干； 

(3)对清洗干净的AlGaN/GaN材料进行光刻和干法刻蚀，形成有源区台面； 

(4)对制备好台面的AlGaN/GaN材料进行光刻，形成源漏区，放入电子束蒸发台中淀积欧姆接触金属Ti/Al/Ni/Au＝20/120/45/50nm，并进行剥离,最后在氮气环境中进行850℃35s的快速热退火，形成欧姆接触； 

(5)将制备好欧姆接触的器件进行光刻，形成有机绝缘介质PTFE淀积区域，然后放入氧等离子处理室中对AlGaN表面进行轻度氧化处理，然后放入电子束蒸发台中：反应室真空抽至4.0*10-3帕，缓慢加电压使控制PTFE蒸发速率为0.1nm/s,淀积200-300nm厚的PTFE薄膜； 

(6)将淀积好PTFE薄膜的器件放入丙酮溶液中浸泡30-60min，进行超声剥离； 

(7)对完成PTFE剥离的器件进行光刻，形成栅以及栅场板区，放入电子束蒸发台中淀积200nm厚的ITO栅电极； 

(8)将淀积好栅电极的器件放入丙酮溶液中浸泡30-60min，进行超声剥离，形成栅场板结构； 

(9)将完成栅场板制备的器件进行光刻，形成绝缘介质LiF的淀积区域，然后放入电子束反应室真空抽至4.0*10-3帕，缓慢加电压使控制LiF蒸发速率为0.5nm/s,淀积100-200nm厚的LiF薄膜； 

(10)将淀积好LiF薄膜的器件放入丙酮溶液中浸泡30-60min，进行超声剥离； 

(11)对完成LiF制备的器件进行光刻，形成源场板区，放入电子束蒸发台中淀积200nm厚的Al金属； 

(12)将淀积好Al金属的器件放入丙酮溶液中浸泡30-60min，进行超声剥离，形成源场板结构； 

(13)将完成的器件放入PECVD反应室淀积SiN钝化膜； 

(14)将器件再次进行清洗、光刻显影，形成SiN薄膜的刻蚀区，并放入 ICP干法刻蚀反应室中，将源极、漏极上面覆盖的SiN薄膜刻蚀掉； 

(15)将器件进行清洗、光刻显影，并放入电子束蒸发台中淀积Ti/Au＝20/200nm的加厚电极，完成整体器件的制备。 

7.根据权利要求6所述的一种基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构的制作方法，其特征在于，所述步骤(13)中的工艺条件为：SiH4的流量为40sccm，NH3的流量为10sccm，反应室压力为1～2Pa,射频功率为40W，淀积200nm～300nm厚的SiN钝化膜。 _.

8.根据权利要求6所述的一种基于聚合物的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构的制作方法，其特征在于，所述步骤(14)中的工艺条件为：上电极功率为200W，下电极功率为20W，反应室压力为1.5Pa，CF4的流量为20sccm,Ar气的流量为10sccm，刻蚀时间为10min。