[发明专利]氧化镓场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上外延n型氧化镓沟道层；

在所述n型氧化镓沟道层上分别形成源极和漏极；

在所述源极、漏极和n型氧化镓沟道层上生长介质层；

将所述介质层中与栅区对应的部分去除，并进行包含至少两种温度的高温退火处理；

经过包含至少两种温度的高温退火处理后，所述n型氧化镓沟道层与栅区对应的裸露区域为低电子浓度区域，且电子浓度从所述n型氧化镓沟道层的内部到上表面依次降低；

在n型氧化镓沟道层与栅区对应的区域上制备栅极。

2.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在衬底上外延n型氧化镓沟道层包括：

在衬底上形成未掺杂的氧化镓层；

在所述未掺杂的氧化镓层上形成n型氧化镓沟道层。

3.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述衬底为高阻氧化镓衬底、半绝缘SiC衬底、氧化镁或蓝宝石衬底。

4.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，

所述n型氧化镓沟道层通过掺杂Si或Sn实现；

所述n型氧化镓沟道层掺杂浓度为1.0×10¹⁵cm^-3至1.0×10²⁰cm^-3；

所述n型氧化镓沟道层厚度为10nm至1000nm。

5.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述n型氧化镓沟道层上分别形成源极和漏极，包括：

通过高温合金工艺或离子注入工艺在所述n型氧化镓沟道层上与源区对应的区域覆盖金属层形成源极，在所述n型氧化镓沟道层上与漏区对应的区域覆盖金属层形成漏极。

6.如权利要求5所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述金属层为Ti/Au合金或Ti/Al/Ni/Au合金。

7.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述源极、漏极和n型氧化镓沟道层上生长介质层，包括：

通过PECVD工艺或溅射工艺在所述源极、漏极和n型氧化镓沟道层上生长SiO2介质层；其中，所述SiO2介质层厚度为50nm至3000nm。

8.如权利要求1所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述将所述介质层中与栅区对应的部分去除包括：

通过干法刻蚀工艺刻蚀或湿法腐蚀工艺腐蚀所述介质层中与栅区对应的部分，直至露出所述n型氧化镓沟道层。

9.如权利要求8所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述包含至少两种温度的高温退火处理的工艺条件包括：

所述高温退火的温度范围为200℃至900℃；

所述高温退火的时间范围为10秒至10分钟。

10.如权利要求9所述的氧化镓场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述包含至少两种温度的高温退火处理包括采用先低温后高温的退火方式，或先高温后低温的退火方式。

11.一种氧化镓场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

n型氧化镓沟道层，形成在所述衬底上；其中，在所述n型氧化镓沟道层与栅区对应的区域形成有低电子浓度区域，所述低电子浓度区域的电子浓度从n型氧化镓沟道层的内部到上表面依次降低；

源极和漏极，分别形成在所述n型氧化镓沟道层上的对应区域上；

介质层，形成在所述源极上、所述漏极上以及所述n型氧化镓沟道层上除所述低电子浓度区域之外的区域上；

栅极，形成在所述n型氧化镓沟道层上与栅区对应的区域。