[发明专利]辅助掺杂实现常关型GaN HEMT器件及其制备方法在审

申请号：	201910215312.7	申请日：	2019-03-21
公开（公告）号：	CN109841676A	公开（公告）日：	2019-06-04
发明（设计）人：	刘智崑;万利军;李国强;陈丁波;孙佩椰;阙显沣;姚书南;李润泽	申请（专利权）人：	华南理工大学
主分类号：	H01L29/778	分类号：	H01L29/778;H01L21/335
代理公司：	广州粤高专利商标代理有限公司 44102	代理人：	何淑珍;江裕强
地址：	510640 广***	国省代码：	广东;44
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摘要：
搜索关键词：	制备掺杂电极接触微刻蚀对栅感应耦合等离子体刻蚀机欧姆接触电极钝化保护层高阈值电压肖特基接触饱和电流窗口区域光刻技术器件性能重要意义电极光刻胶金属镁可重复栅电极上光光刻刻栅源漏蒸镀沉积剥离曝光
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【权利要求书】：

1.一种辅助掺杂实现常关型的GaN HEMT器件，其特征在于，包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN势垒层、P型AlGaN掺杂层、SiN钝化保护层、源电极、漏电极以及栅电极；所述GaN外延层在硅衬底上，所述AlGaN势垒层在GaN外延层上；所述P型AlGaN掺杂层为金属镁在AlGaN层的上表面向下扩散形成的；所述SiN钝化保护层沉积在P型AlGaN掺杂层上表面以及AlGaN势垒层的上表面；所述源电极和漏电极分别与AlGaN势垒层的上表面两端接触；所述栅电极与沉积在P型AlGaN掺杂层上表面的SiN钝化保护层接触。

2.一种制备权利要求1所述辅助掺杂实现常关型的GaN HEMT器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在硅基GaN外延片的AlGaN势垒层上光刻，制备出栅电极接触窗口区域，得到含栅电极接触窗口的器件；

（2）对步骤（1）所述栅电极接触窗口区域进行微刻蚀处理，制备出微刻蚀处理的光刻接触窗口区域，得到微刻蚀处理的器件；

（3）在步骤（2）所述微刻蚀处理的光刻接触窗口区域蒸镀金属镁，得到含金属镁的器件；

（4）对步骤（3）所述含金属镁的器件上未曝光的光刻胶进行剥离处理，得到剥离处理后的器件；

（5）对步骤（4）所述剥离处理后的器件进行热掺杂处理，制备出P型AlGaN掺杂层，得到热掺杂处理后的器件；

（6）在步骤（5）所述热掺杂处理后的器件上沉积SiN钝化保护层，得到沉积后的器件；

（7）在步骤（6）所述沉积后的器件中的AlGaN势垒层上光刻，然后制备源电极、漏电极以及栅电极，得到所述辅助掺杂实现常关型的GaN HEMT器件。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述硅基为硅衬底；所述GaN外延片为GaN/AlGaN外延层。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述微刻蚀为ICP微刻蚀；微刻蚀的时间为1-30 s。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述金属镁的厚度为3-100nm；所述蒸镀的方式包括电子束蒸发。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述热掺杂的温度为200-1000℃。