[发明专利]集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管及其制备方法

权利要求书

1.集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：包括衬底和形成在衬底上间隔排列的多个方形台面，各所述方形台面上设有绝缘介质层，所述绝缘介质层上刻蚀有多个贯穿方形台面侧边的凹槽，各所述凹槽内分别生长有异质结纳米线，所述绝缘介质层上形成有源极和漏极，所述源极和漏极分别位于异质结纳米线的两端并与分别与各异质结纳米线连接，所述源极和漏极之间形成有栅极，所述栅极与异质结纳米线之间设有栅介质层。

2.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线位于凹槽侧壁，并呈三棱柱结构。

3.根据权利要求2所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线包括纳米核芯、用于包裹纳米核芯的壳层和位于纳米核芯和凹槽侧壁的缓冲层。

4.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述多个凹槽呈等间隔排列。

5.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线横向尺寸为500nm～3um。

6.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述异质结纳米线的长度与所述凹槽侧壁的长度相同。

7.根据权利要求1所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管，其特征在于：所述栅介质层为由二氧化硅、氮化硅或high-K介质材料中任意一种材料所构成的单层结构，或者是由二氧化硅、氮化硅或high-K介质材料中任意几种材料所构成的多层结构。

8.集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、提供图形化半导体衬底结构，所述半导体衬底结构包括衬底和形成在衬底上间隔排列的多个方形台面，各所述方形台面上设有绝缘介质层；

B、在绝缘介质层上刻蚀形成多个贯穿方形台面侧边的凹槽；

C、在各凹槽侧壁上外延生长形成异质结纳米线；

D、在位于异质结纳米线两侧的绝缘介质层上形成源极和漏极，并使源极和漏极均分别与各异质结纳米线连接；

E、在源极和漏极之间形成栅极结构，所述栅极结构包括栅极和位于栅极与异质结纳米线之间的栅介质层。

9.根据权利要求8所述的集成非极性GaN纳米线高电子迁移率晶体管制备方法，其特征在于：所述步骤B包括：

B1、在绝缘介质层表面涂上光刻胶层；

B2、在光刻胶层上定义凹槽图形；

B3、对绝缘介质层进行湿法刻蚀；

B4、去除剩余的光刻胶；

B5、湿法刻蚀凹槽底面和凹槽侧壁。