[发明专利]利用氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应管及制备方法

权利要求书

1.一种利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，包括衬底、栅电极、源电极（4）和漏电极（5），衬底的上表面设置有底栅介质层（2）；其特征在于：所述底栅介质层的上表面设置有氧化镓沟道层（3），氧化镓沟道层的材料为n型掺杂氧化镓；源电极和漏电极间隔设置于氧化镓沟道层的上表面，源电极与漏电极之间的氧化镓沟道层上设置有氧化亚锡层（6），氧化亚锡层与源电极和漏电极均不相接触。

2.根据权利要求1所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，其特征在于：所述氧化亚锡层（6）采用厚度为20 - 200 nm的氧化亚锡薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，其特征在于：所述栅电极为底栅电极，底栅电极位于衬底底部；所述衬底的材质为碳化硅、金刚石、硅或铜，所述底栅电极为硅。

4.根据权利要求1或2所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，其特征在于：所述底栅介质层（2）的材质为氧化硅、氧化铝或氧化铪，底栅介质层的厚度为10 - 300 nm。

5.根据权利要求1或2所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，其特征在于：所述氧化镓沟道层（3）为n型掺杂氧化镓薄膜，氧化镓薄膜的厚度为100 - 300nm，掺杂浓度为5 × 10¹⁶ cm^-3 - 5 × 10¹⁸ cm^-3。

6.根据权利要求1或2所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管，其特征在于：所述源电极（4）和漏电极（5）均为Ti/Au叠层金属，Ti/Au叠层金属中：Ti的厚度为10 - 500 nm，Au厚度为50 - 1000 nm。

7.一种利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a). 衬底清洗，采用清洗液将衬底的表面清洗干净；

b). 制备氧化镓薄膜，采用机械剥离的方法从n型掺杂氧化镓晶体上撕下氧化镓薄膜，并将其转移至步骤a)获取的样品上，以形成氧化镓沟道层；

c). 去除转移物，将步骤b)中转移氧化镓薄膜进行清洗；

d). 制备源、漏电极，以光刻胶为掩膜，利用光刻和蒸发工艺在氧化镓薄膜上的源区和漏区上覆盖源电极和漏电极；

e). 制备氧化亚锡层，在源电极与漏电极之间的氧化镓沟道层上制备氧化亚锡薄膜，以形成氧化亚锡层；

f). 退火处理，将步骤e)获得的样品进行退火处理，以形成氧化镓场效应晶体管。

8.根据权利要求7所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤a)中所述的衬底清洗步骤为：首先将衬底依次用去离子水、丙酮、乙醇清洗10分钟，然后用氮气吹干；步骤a)中，如果所选取的衬底包含介质层，则直接实施步骤b)，如果所选取的衬底不包含介质层，则应在衬底上制备出底栅介质层后再执行步骤b)。

9.根据权利要求7或8所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤b)中，制备氧化镓薄膜的具体步骤为：首先将黏性胶带贴在氧化镓晶体上，然后快速撕下，以使氧化镓晶体的表层100 - 300 nm厚的薄膜粘在黏性胶带上，然后再将其转移；步骤c)中，去除转移物的具体步骤为：将样品放在4-甲基异丁基甲酮中，加热至85 ℃并浸泡10分钟，以去除黏性胶带；然后用异丙醇冲洗2 - 5分钟，最后用氮气吹干。

10.根据权利要求7或8所述的利用p型氧化亚锡调节阈值电压的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，步骤f)中所述的退火处理中：退火温度为225 ℃，退火时间为120分钟。