[发明专利]一种制作增强型氮化镓功率器件的方法

权利要求书

1.一种制作增强型氮化镓功率器件的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)提供一半导体基底，所述半导体基底包括沟道层和势垒层；

2)于所述势垒层上形成一层层状纳米材料层，所述层状纳米材料层是六方氮化硼薄膜或类石墨烯二维纳米材料；

3)蚀刻所述层状纳米材料层，于预设栅极位置形成第一窗口；

4)沉积p型氮化物层；

5)剥离所述层状纳米材料层，余下所述第一窗口之内的p型氮化物层形成p型栅极层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述层状纳米材料层的厚度为1-20nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，将所述半导体基底置于等离子体化学气相沉积设备腔体中的生长区域，抽真空后通入惰性气体，控制惰性气体的气压为0.5-1.5Torr；使半导体基底升温至300-700℃，通入硼氮反应源，设置功率为20-100W，反应时间10-60分钟，形成所述六方氮化硼薄膜。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，于所述六方氮化硼薄膜上形成于预设栅极位置具有第二窗口的光刻胶，采用等离子体蚀刻所述六方氮化硼薄膜，功率为6-10kW，偏置电压为0-500V，时间为10-100s，然后去除光刻胶，形成所述第一窗口。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述p型氮化物层的材料是p-GaN、p-AlGaN、p-InGaN或p-InAlGaN。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述p型氮化物层的厚度为50-100nm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述p-GaN的制备方法为采用MOCVD工艺，升温至900-1000℃，通入N源和Ga源，同时掺杂Mg元素，掺杂浓度为3×10¹⁹-8×10¹⁹cm^-3，反应时间5-10min，然后在N₂气氛下炉温降低至500-700℃保温10-30min，于20-40min内炉温降至130-180℃。

8.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述半导体基底还包括衬底、成核层和缓冲层，且所述衬底、成核层、缓冲层、沟道层和势垒层按序排列，其中所述沟道层是GaN，所述势垒层是AlGaN。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5)中，采用机械剥离法或化学剥离法剥离所述层状纳米材料及位于所述层状纳米材料之上的p型氮化物层；其中所述机械剥离法包括胶带剥离法、等离子体刻蚀法、球磨法和流体剥离法，所述化学剥离法包括液相超声法、化学功能化法和离子插入剥离法。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：

6)制作源极金属和漏极金属；

7)沉积介质层，通过离子注入或台面蚀刻形成隔离；

8)蚀刻介质层于所述p型栅极层上方开口，制作栅极金属；

9)蚀刻介质层于所述源极金属和漏极金属上方开口。