[发明专利]一种非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管及制备方法

权利要求书

1.一种非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在衬底(101)上生长成核层材料，形成成核层；

S2、在所述成核层上以第一条件生长GaN，形成非极性缓冲层(103)；所述第一条件为：基座温度范围为900~1100℃，反应室压强范围为9~11Torr，N源第一流量与Ga源第一流量比值范围为9：1~11：1；

S3、在所述非极性缓冲层(103)上以第二条件生长GaN，形成非极性沟道层(104)；所述第二条件为：基座温度范围为900~1100℃，反应室压强范围为9~11Torr，N源第二流量与Ga源第二流量比值范围为9：1~11:1，且所述Ga源第二流量与所述Ga源第一流量的比值为1:9~1:11，所述N源第二流量与所述Ga源第一流量的比值为1:9~1:11；

S4、在所述非极性沟道层(104)上生长InAlN，形成非极性势垒层(105)；所述非极性势垒层(105)的生长条件为：基座温度范围为650~800℃，反应室压强范围为180~220Torr，N源第三流量与Al源的流量比值范围为75~92，所述N源第三流量与In源的流量比值范围为11~14；

S5、在所述非极性沟道层(104)和所述非极性势垒层(105)内制作源极(106)和漏极(107)，在所述非极性势垒层(105)上制作栅极(108)，得到非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管。

2.如权利要求1所述的非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：

对所述衬底(101)进行氮化处理，所述氮化处理的温度为828~1012℃。

3.如权利要求1所述的非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、在所述非极性沟道层(104)上生长AlN，形成插入层(1041)；

S42、在所述插入层(1041)上生长InAlN，形成所述非极性势垒层(105)。

4.如权利要求1所述的非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述非极性势垒层(105)的材料为In_1-xAl_xN，其中x范围为80%~85%。

5.如权利要求1所述的非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，步骤S5包括：

S51、利用金属蒸发方法在所述非极性势垒层(105)上淀积第一金属，退火处理所述第一金属，使所述第一金属下沉至所述非极性沟道层(104)，形成源极(106)和漏极(107)；

S52、刻蚀所述非极性势垒层(105)、所述非极性沟道层(104)和所述非极性缓冲层(103)，形成隔离沟槽(1071)；

S53、利用金属蒸发方法在所述非极性势垒层(105)上淀积第二金属，形成栅极(108)。

6.如权利要求1所述的非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，在所述非极性势垒层(105)上制作源极(106)、漏极(107)和栅极(108)之后还包括：

S6、利用等离子体增强化学气相沉积法在所述非极性势垒层(105)、源极(106)、漏极(107)和栅极(108)上淀积SiN，形成保护层(109)；

S7、在所述保护层(109)上光刻互联开孔区，在所述互联开孔区制作金属互联层(110)。

7.一种非极性InAlN/GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，由如权利要求1-6中任一项所述的方法制得。