[发明专利]氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构及生长方法在审
| 申请号： | 201711099224.2 | 申请日： | 2017-11-09 |
| 公开（公告）号： | CN107919392A | 公开（公告）日： | 2018-04-17 |
| 发明（设计）人： | 张东国;李忠辉 | 申请（专利权）人： | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/06;H01L21/02;H01L21/335 |
| 代理公司： | 南京理工大学专利中心32203 | 代理人： | 陈鹏 |
| 地址： | 210016 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮化 氮化物 电子 迁移率 晶体管 外延 结构 生长 方法 | ||
1.一种氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，包括衬底以及由下至上依次生长的AlN成核层、GaN缓冲层、GaN沟道层、AlN隔离层和势垒层；AlN成核层生长在衬底表面，原位退火进行图形化处理，形成图像化AlN成核层。
2.根据权利要求1所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，图形化AlN成核层的成核岛呈线性排列。
3.根据权利要求2所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述图形化AlN成核层的厚度为60-100nm，生长温度为1050～1100℃。
4.根据权利要求1所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述的GaN缓冲层厚度为1.5-2.5um，生长温度为1000-1100℃。
5.根据权利要求1所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述的GaN沟道层厚度为50-500nm，生长温度为1000-1100℃。
6.根据权利要求1所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述的AlN隔离层厚度为0.5-1.0nm，生长温度为1000-1050℃。
7.根据权利要求1所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述的势垒层为AlxGa1-xN三元合金薄膜，0＜x＜0.35。
8.根据权利要求7所述的氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，势垒层厚度为10-30nm，生长温度为1000-1050℃。
9.根据权利要求1所述的高晶体质量氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构，其特征在于，所述的衬底为(0001)面的高阻SiC衬底。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述氮化镓基氮化物高电子迁移率晶体管外延结构的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，衬底经清洗、甩干后在反应室内高温烘烤；
第二步，在衬底上原位生长图形化AlN成核层；
第三步，在AlN成核层上生长GaN缓冲层；
第四步，在GaN缓冲层上生长GaN沟道层；
第五步，在GaN沟道层上生长AlN隔离层；
第六步，在AlN隔离层上生长势垒层；
第七步，降至室温，晶体管外延结构制备完成。
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