[发明专利]一种GaN器件欧姆接触的改良方法

说明书

本发明涉及一种GaN器件欧姆接触的改良方法，其特征在于，包括：制备GaN器件，其中，所述GaN器件具有欧姆接触电极；在预设能量、预设剂量、预设温度、预设压强和预设时间下，对所述欧姆接触电极进行质子辐照。本发明实施例通过对GaN器件的欧姆接触电极进行一定程度的质子辐照，减小了欧姆接触电极的电阻，进而减小了有源区的方块电阻和比接触电阻，使得欧姆接触电极上的压降减小，从而增大了异质结沟道区域的压降，因此，质子辐照提升了欧姆接触电极的性能，提升了GaN器件的性能。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种GaN器件欧姆接触的改良方法。

背景技术

相比于以Si材料为代表的第一代半导体材料和GaAs材料为代表的第二代半导体材料，以GaN为代表的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、击穿场强高、电子迁移率高等优异的半导体特性。凭借此材料制备的GaN器件因其具有工作电流大、工作速度快的优点，广泛应用于高温、高频、高功率等领域，在卫星通讯，空间站等系统中具有很大潜力。

欧姆接触是GaN器件中的一种重要结构。在实际应用中欧姆接触有十分重要的作用，半导体器件一般都要利用金属电极输入或输出电流，这就要求在金属和半导体之间形成良好的欧姆接触。在超高频和大功率器件中，欧姆接触是设计和制造中的关键问题之一。从电学上讲，理想的欧姆接触的接触电阻与半导体样品或器件相比应当很小，当有电流流过时，欧姆接触上的电压降应当远小于样品或器件本身的压降，这种接触才会不影响器件的伏安特性。

然而在工艺制备中，通常GaN器件使用Ti/Al/Ni/Au作为源极和漏极的金属电极并在退火后形成欧姆接触，难免在欧姆接触区域因接触电阻的存在而产生一定的压降。此外，欧姆接触在高的电流密度和高温环境下持续工作，会导致接触电阻的增加，器件产生退化。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种GaN器件欧姆接触的改良方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种GaN器件欧姆接触的改良方法，包括：

制备GaN器件，其中，所述GaN器件具有欧姆接触电极；

在预设能量、预设剂量、预设温度、预设压强和预设时间下，对所述欧姆接触电极进行质子辐照。

在本发明的一个实施例中，制备GaN器件，包括：

对SiC或蓝宝石衬底进行退火处理；

在所述衬底上生长AlN成核层；

在所述AlN成核层上生长GaN缓冲层；

在所述GaN缓冲层上生长AlGaN势垒层；

在所述AlGaN势垒层上生长欧姆金属并进行退火处理，形成欧姆接触电极；

在所述AlGaN势垒层上生长SiN钝化层；

在所述AlGaN势垒层上生长肖特基接触电极。

在本发明的一个实施例中，对所述欧姆接触电极进行质子辐照，包括

采用低能加速器的真空枪体沿所述欧姆接触电极的表面匀速运动，使经过所述低能加速器加速的质子均匀注入所述欧姆接触电极。

在本发明的一个实施例中，所述预设剂量为10¹⁰～10¹⁵H⁺/cm²。

在本发明的一个实施例中，所述预设剂量为5×10¹³～5×10¹⁴H⁺/cm²。