[发明专利]高电子迁移率晶体管及其外延结构、及外延结构制造方法

权利要求书

1.一种低电流坍塌的高电子迁移率晶体管外延结构，包括衬底层，在该衬底层上从下至上依次生长有成核层、缓冲层、模板层、电子气限制层、沟道层和势垒层，其中：所述成核层为AlN；所述缓冲层为AlGaN；所述模板层为GaN；所述电子气限制层为AlGaN，且在所述电子气限制层中包括预设组分的Al；沟道层为GaN；所述势垒层为AlGaN。

2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述衬底层为蓝宝石衬底层或SiC衬底层或Si衬底层。

3.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述电子气限制层中Al组分小于20％或者大于50％。

4.根据权利要求1或2或3所述高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述电子气限制层的厚度为0.1μm～3μm。

5.一种低电流坍塌的高电子迁移率晶体管外延结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法中包括以下步骤：

在衬底层上生长成核层；

在所述成核层上生长缓冲层；

在所述缓冲层上生长模板层；

在所述模板层上生长电子气限制层；

在所述电子气限制层上生长沟道层；以及

在所述沟道层上生长势垒层；

其中，所述成核层为AlN；所述缓冲层为AlGaN；所述模板层为GaN；所述电子气限制层为AlGaN，且在所述电子气限制层中包括预设组分的Al；沟道层为GaN；所述势垒层为AlGaN。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述衬底层为蓝宝石衬底层或SiC衬底层或Si衬底层。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述电子气限制层中的Al组分小于20％或者大于50％。

8.根据权利要求5或6或7所述的制造方法，其特征在于，所述电子气限制层的厚度为0.1μm～3μm。

9.一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述氮化镓基高电子迁移率晶体管中包括如权利要求1-4任意一项所述的低电流坍塌的高电子迁移率晶体管外延结构，还包括一盖帽层；所述盖帽层为掺杂或非掺杂GaN。