[发明专利]一种GaN基P沟道MOSFET及其制备方法有效
申请号: | 202010471662.2 | 申请日: | 2020-05-29 |
公开(公告)号: | CN111599865B | 公开(公告)日: | 2021-08-24 |
发明(设计)人: | 闫大为;顾晓峰;赵琳娜 | 申请(专利权)人: | 江南大学 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/06;H01L29/20;H01L21/336;H01L21/265 |
代理公司: | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人: | 林娟 |
地址: | 214000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 gan 沟道 mosfet 及其 制备 方法 | ||
1.一种GaN基P沟道MOSFET的制备方法,其特征在于,
所述GaN基P沟道MOSFET的GaN外延层内部含有通过氟离子注射形成的二维空穴气;
所述GaN基P沟道MOSFET包含衬底层、GaN外延层、二维空穴气、栅氧化层、第一金属电极、第二金属电极、第三金属电极以及第四金属电极;
所述GaN外延层位于衬底层上方;
所述二维空穴气位于GaN外延层内部;
所述栅氧化层位于GaN外延层上方的中心区域;
所述第一金属电极、第二金属电极位于栅氧化层两侧;
所述第三金属电极位于栅氧化层上方的中心区域;
所述第四金属电极位于衬底层下方;
所述GaN基P沟道MOSFET的制备方法包含如下步骤:
步骤1:制备衬底层;
步骤2:在步骤1所得衬底层上方外延生长一层GaN外延层;
步骤3:在步骤2所得的GaN外延层进行氟离子注入,形成二维空穴气;
步骤4:在步骤3所得的含有二维空穴气的GaN外延层上方的中心区域形成栅氧化层;
步骤5:在步骤4所得的栅氧化层两侧分别形成第一金属电极和第二金属电极;
步骤6:在步骤4所得的栅氧化层上方的中心区域形成第三金属电极;
步骤7:在步骤1所得的衬底层下方形成第四金属电极;
所述GaN外延层为掺杂了施主杂质的N型GaN外延层;
所述二维空穴气位于GaN外延层内部靠近栅氧化层的一端;
所述二维空穴气的覆盖面为整个GaN外延层的水平横截面,或所述二维空穴气的覆盖面仅为位于第一金属电极和第二金属电极下方的GaN外延层的水平横截面;
所述第一金属电极和第二金属电极分别于栅氧化层两侧对称分布且与栅氧化层不接触,或所述第一金属电极和第二金属电极分别于栅氧化层两侧对称分布且靠近栅氧化层一侧的部分区域上方被栅氧化层覆盖;
所述步骤2为采用金属有机物化学气相沉积的方法在衬底层上方同质外延生长GaN外延层;
所述步骤2为采用氢化物气相外延的方法在衬底层上方同质外延生长GaN外延层。
2.权利要求1所述的一种GaN基P沟道MOSFET的制备方法在集成电路方面的应用。
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