[发明专利]一种GaN基磁感应器及制备方法

权利要求书

1.一种GaN基磁感应器，其特征在于：包括

第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、第六电极，其中第一电极和第四电极接地，所述第一电极、第二电极、第三电极和第四电极形成霍尔效应四电极；

所述磁感应器的结构从下到上依次包括衬底、高阻GaN缓冲层、非掺杂GaN层、AlGaN层、GaN外延层；位于所述非掺杂GaN层和AlGaN层上的绝缘层，所述绝缘层部分覆盖所述GaN外延层；

第一电极、第三电极和第四电极位于所述GaN外延层上；第二电极部分覆盖所述GaN外延层、绝缘层和AlGaN层，所述第五电极和第六电极位于AlGaN层上；所述第二电极、第五电极和第六电极分别为所述磁感应器的栅极、源极和漏极；

所述栅极与AlGaN层形成肖特基接触，所述源极和所述漏极与AlGaN层形成欧姆接触，所述第一电极、第三电极和第四电极与所述GaN外延层形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述非掺杂GaN层和AlGaN层接触面形成1×10¹⁰cm^-2～1×10¹⁵cm^-2的二维电子气。

3.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述高阻GaN缓冲层厚度为0.2μm～4μm。

4.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述非掺杂GaN层厚度为0.1μm～2μm。

5.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述AlGaN层厚度为0.1μm～1μm，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3，掺杂元素为硅。

6.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述GaN外延层厚度为0.1μm～1μm，掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3～1×10¹⁶cm^-3，掺杂元素为硅。

7.根据权利要求1所述的磁感应器，其特征在于：所述绝缘层为Al₂O₃层厚度为20nm～200nm。

8.一种GaN基磁感应器制备方法，其特征在于：包括

8.1Si衬底上生长高阻GaN缓冲层；

8.2高阻GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；

8.3在所述非掺杂GaN层上生长AlGaN层；

8.4在所述AlGaN层上生长GaN外延层；

8.5刻蚀所述GaN外延层和所述AlGaN层，暴露出部分所述AlGaN层上表面和部分所述非掺杂GaN层上表面；

8.6在部分所述AlGaN层上表面、部分所述非掺杂GaN层上表面沉积绝缘层；

8.7在所述GaN外延层上形成第一电极、第三电极和第四电极，在所述GaN外延层、所述绝缘层和所述AlGaN层上形成连续的第二电极，在所述AlGaN层上沉积第五电极和第六电极；

所述第二电极、第五电极和第六电极分别为所述磁感应器件的栅极、源极和漏极。所述栅极与AlGaN层形成肖特基接触，所述源极和所述漏极与AlGaN层形成欧姆接触，第一电极、第三电极和第四电极于GaN外延层形成欧姆接触；所述非掺杂GaN层和AlGaN层接触面形成1×10¹⁰cm^-2～1×10¹⁵cm^-2的二维电子气。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述8.5中刻蚀方法为电感耦合等离子体。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述8.6中沉积绝缘层方式为原子层沉积。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述8.7中形成所述电极方式为图案化刻蚀和蒸镀。