[发明专利]一种GaN基斜型栅极HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基斜型栅极HEMT器件，其特征在于，包括衬底层、沟道层、势垒层、源极、栅极和漏极，所述衬底层的表面设有所述沟道层，所述沟道层的表面设有所述势垒层，所述势垒层的表面两侧分别设有所述源极、所述漏极，在所述势垒层的表面上，所述源极、所述漏极之间设有所述栅极，所述栅极的两侧呈斜坡状。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基斜型栅极HEMT器件，其特征在于，所述衬底层的材质为硅、蓝宝石、碳化硅、氮化稼或稀土氧化物；所述沟道层的材质为GaN；所述势垒层的材质为AlGaN；所述栅极的材质为Ni、Au、Ni、Pt或Au。

3.根据权利要求1所述的一种GaN基斜型栅极HEMT器件，其特征在于，所述衬底层的厚度为100-1000μm；所述沟道层的厚度为0.1-5μm；所述势垒层的厚度为0.2-8μm；所述栅极的厚度为0.01-5um。

4.一种权利要求1-3任一所述GaN基斜型栅极HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)在温度为50-1500℃、压力为80-300mbar的条件下，在衬底层上进行GaN沉积，形成沟道层；

(2)在温度为80-1200℃的条件下，在沟道层上生长AlGaN，形成势垒层；

(3)在势垒层上生长厚度为1-300nm的钝化层；

(4)在钝化层上，采用栅极透射率渐变技术制作栅极；

(5)在势垒层上，在栅极的两侧分别形成源极和漏极。

5.根据权利要求4所述的GaN基斜型栅极HEMT器件的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)，采用栅极透射率渐变技术制作栅极，包括步骤如下：

A、在钝化层表面涂敷正光刻胶；

B、采用透射率渐变栅极光刻版曝光；

C、采用显影液制作栅极图形，形成倒梯形结构；

D、采用ICP等离子束刻蚀方法，刻蚀钝化层，至势垒层，在钝化层形成倒梯形结构；

E、采用电子束蒸发台，烝镀Ni、Au、Ni、Pt或Au；

F、采用去胶液去除光刻胶并剥离金属层，形成斜型栅极结构。

6.根据权利要求4所述的GaN基斜型栅极HEMT器件的制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积MOCVD方法或分子束外延MBE方法，在衬底层上进行GaN沉积，形成沟道层；以及在沟道层上生长AlGaN，形成势垒层。