[发明专利]一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件及其制作方法

权利要求书

1.一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，该器件包括栅极、源极、漏极、绝缘层（11）、导电GaN衬底（1）和其上的外延层，所述外延层包括一次外延生长的n型轻掺杂GaN层（2）与本征GaN层（3）和其上的选择区域生长的二次外延层，所述二次外延层自下至上为电子阻挡层（4）、低压GaN层（5）、非掺杂GaN层（6）和异质结构势垒层（7），二次外延生长后形成凹槽沟道，凹槽沟道和异质结构势垒层（7）的表面覆盖绝缘层（11），栅极覆盖于绝缘层（11）上的凹槽沟道处，刻蚀绝缘层（11）两端形成源极区域，刻蚀源极区域到电子阻挡层（4）形成基区区域，基区区域处蒸镀欧姆金属形成与源极短接作用，源极区域蒸镀欧姆金属形成与异质结势垒层接触的源极，漏极欧姆接触金属（10）置于导电GaN衬底（1）背面。

2.根据权利要求1所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述的凹槽呈U型。

3.根据权利要求2所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述的导电GaN衬底（1）为重掺杂GaN衬底，或者由低阻硅衬底或低阻碳化硅和导电缓冲层组成。

4.根据权利要求2所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述的n型轻掺杂GaN层（2）的厚度为1-50 μm；所述的n型轻掺杂GaN层（2）和二次外延层之间还含有本征GaN层（3），其厚度为10-100 nm。

5.根据权利要求3或4所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述低压GaN层（5）材料为低气压GaN，厚度为1-500 nm；所述的电子阻挡层（4）材料为p型掺杂的GaN层或p型掺杂的AlGaN层；所述电子阻挡层（4）厚度为10-500 nm；所述非掺杂GaN层（6）的厚度为10-500 nm。

6.根据权利要求5所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：在所述非掺杂GaN层（6）与所述异质结构势垒层（7）之间还生长一AlN层（15），所述AlN层（15）厚度为1-10 nm。

7.根据权利要求6所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述异质结构势垒层（7）材料为AlGaN、AlInN、InGaN、AlInGaN、AlN中的一种或任意几种的组合，所述异质结构势垒层（7）厚度为5-50 nm。

8.根据权利要求7所述的一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件，其特征在于：所述绝缘层（11）材料为SiO₂、SiN_x、Al₂O₃、AlN、HfO₂、MgO、Sc₂O₃、Ga₂O₃、AlHfO_x或HfSiON，所述绝缘层（11）厚度为1-100 nm；所述源极和漏极材料为Ti/Al/Ni/Au合金、Ti/Al/Ti/Au合金或Ti/Al/Mo/Au合金；所述栅极材料为Ni/Au合金、Pt/Al合金或Pd/Au合金。