[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种半导体器件及其制备方法，其中，所述半导体器件包括衬底基板；位于所述衬底基板上的多层半导体层；位于所述多层半导体层上远离所述衬底基板一侧的至少两个电极；位于所述至少两个电极上远离所述多层半导体层一侧的第一保护层；位于所述至少两个电极之间的多层半导体层上、以及所述至少两个电极之间的电极侧壁上的第二保护层，所述第二保护层为疏水材料。采用上述技术方案，在至少两个电极上形成第一保护层，在多层半导体层上、以及至少两个电极之间的电极侧壁上形成第二保护层，通过第一保护层和第二保护层保证半导体器件性能稳定，提高半导体器件使用寿命。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

氮化镓(GaN)半导体器件具有禁带宽度大、电子迁移率高、击穿场强高、耐高温等显著优点，与第一代半导体硅和第二代半导体砷化镓相比，更适合制作高温、高压、高频和大功率的电子器件，具有广阔的应用前景。

GaN半导体器件在实际应用中，通常会遇到一些高温高湿的环境，在这种坏境下，当半导体器件长时间运行时，空气中的水汽会进入器件的内部，导致器件内部材料出现较多的缺陷或者直接导致器件内部短路烧毁器件；同时在材料外延生长过程中，在半导体层表面会由于晶格失配产生大量的表面陷阱，这些表面陷阱对器件的性能造成严重的影响，表面未钝化的器件通常具有较大的电流崩塌效应，从而影响功率器件的输出功率；最后，GaN半导体器件中的一些结构受温度影响较大，当器件长时间运行时，会在内部产生大量的热量致泄漏电流增大，严重情况下会导致GaN半导体器件失效，因此，现有技术中GaN半导体器件性能不稳定问题比较突出。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种半导体器件及其制备方法，以解决现有技术中GaN半导体器件性能不稳定的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件，包括：

衬底基板；

位于所述衬底基板一侧的多层半导体层；

位于所述多层半导体层远离所述衬底基板一侧的至少两个电极；

位于所述至少两个电极上远离所述多层半导体层一侧的第一保护层；位于所述至少两个电极之间的多层半导体层上、以及所述至少两个电极之间的电极侧壁上的第二保护层，所述第二保护层为疏水材料。

可选的，所述第一保护层为石墨烯层，所述第二保护层为氟化石墨烯层。

可选的，所述半导体器件还包括：

介质层，所述介质层位于所述至少两个电极之间的多层半导体层上；

其中，所述第二保护层位于所述介质层上、以及所述至少两个电极之间的电极侧壁上。

可选的，所述半导体器件还包括：

位于所述第一保护层上的处理层；

位于所述处理层以及位于所述第二保护层上的第三保护层。

可选的，所述处理层为石墨烯处理层，所述第三保护层为氟化石墨烯层。

可选的，所述石墨烯层为本征石墨烯层，或者掺杂石墨烯层。

可选的，所述石墨烯层的材料包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯、石墨烯纳米片、石墨烯纳米墙中的任意一种或多种。

可选的，所述多层半导体层包括：

位于所述衬底基板上的成核层；

位于所述成核层上远离所述衬底基板一侧的缓冲层；

位于所述缓冲层上远离所述成核层一侧的沟道层；