[发明专利]内置PN结硅基高压增强型氮化镓晶体管及制造方法

权利要求书

1.内置PN结硅基高压增强型氮化镓晶体管，其特征在于，包括硅衬底、过渡层、缓冲层、势垒层，内置的N型层和P型层形成的嵌入结在势垒层和缓冲层中形成PN结，二维电子气的一部分替换为高掺杂N型层，同时P型层嵌入在N型层中；从下往上依次为硅衬底、过渡层、缓冲层、势垒层；所述势垒层为氮化铝镓势垒层，在氮化铝镓势垒层上形成二氧化硅作为蚀刻掩模，再蚀刻氮化铝镓阻挡层和氮化镓缓冲层，通过分子束外延的晶体生长技术使N型层和P型层重新生长，在P型层的顶部沉积二氧化硅掩模，形成N型层，作为通过等离子体增强化学气相沉积形成的钝化层，通过电感耦合等离子体蚀刻氮化硅和栅极凹槽，通过沉积氮化硅，作为栅极电介质，形成源电极和漏电极的纯电阻，形成的内置PN结位于栅极和漏极之间。

2.内置PN结硅基高压增强型氮化镓晶体管制造方法，其特征在于，内置PN结硅基高压增强型氮化镓晶体管制造步骤如下：

（a）在硅衬底上生长过渡层，然后通过金属有机化学气相沉积在过渡层上依次生长缓冲层和氮化铝镓势垒层；

（b）通过使用等离子体增强化学气相沉积法形成二氧化硅作为蚀刻掩模；

（c）用三氯化硼与氯气混合气体通过变压器耦合等离子体反应性离子蚀刻来蚀刻氮化铝镓阻挡层和氮化镓缓冲层；

（d）进行紫外线臭氧清洗和氟化氢加盐酸的湿法蚀刻相结合的方法，以减少蚀刻表面的杂质浓度，通过分子束外延的晶体生长技术使N型层和P型层重新生长；

（e）使用等离子增强化学气相沉积法在P型层的顶部沉积二氧化硅掩模，并通过硅离子注入形成N型层，内置PN结位于栅极和漏极之间；

（f）注入后，使用氢氟酸去除二氧化硅掩模，然后进行注入后退火，以激活注入的硅，并使用原位远程等离子体预处理技术去除样品表面上的自然氧化物，且表面损伤最小，并沉积氮化硅，作为通过等离子体增强化学气相沉积形成的钝化层；

（g）通过低功率电感耦合等离子体干法蚀刻，具体是通过电感耦合等离子体蚀刻氮化硅和栅极凹槽；

（h）通过使用等离子体增强化学气相沉积的方式来沉积氮化硅，作为栅极电介质；

（i）形成栅电极，并形成源电极和漏电极的纯电阻。