[发明专利]晶体管的凹槽制作方法及晶体管

说明书

本发明提出了一种晶体管的凹槽制作方法及晶体管，该方法包括：在衬底的上方外延生长外延层；在外延层的上方转移二维材料层，并继续外延生长外延层，二维材料层和外延层形成第一凹槽；在外延层的上方、第一凹槽的两侧外延生长第一势垒层和第二势垒层；在二维材料层的上方、第一势垒层的上方和第二势垒层的上方沉积介电质层，形成第二凹槽。通过该方法制作得到的晶体管的凹槽制，其凹槽表面更光滑，表面态密度更低。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种晶体管的凹槽制作方法及晶体管。

背景技术

高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)广泛应用于各个领域。由于GaN与AlGaN异质结界面处会形成二维电子气，二维电子气中具有极高的载流子浓度以及载流子迁移率，因此GaN与AlGaN是制备HEMT器件的理想材料。然而耗尽型HEMT器件由于是常开器件，在应用耗尽型HEMT器件进行工作时，会额外损失大量能源。而增强型HEMT器件则不存在上述问题。常规的增强型HEMT器件是在耗尽型HEMT器件基础上，利用刻蚀方法，在HEMT器件的栅极处刻蚀出凹槽结构，中断二维电子气的传输。在使用时，可加大正向偏置电压，使得栅极处半导体材料聚集大量电子，从而使源极和漏极间的二维电子气重新导通，进而使得HEMT器件呈开启状态。然而，基于刻蚀方法制备的增强型HEMT器件，会在刻蚀或光刻时，在凹槽表面引入杂质并造成表面粗糙，从而引入高密度表面态。

发明内容

本发明实施例提供一种晶体管的凹槽制作方法及晶体管，通过采用晶体管的凹槽制作方法制备得到的晶体管的凹槽制表面光滑，从而晶体管的表面态密度。

本发明实施例提供一种晶体管的凹槽制作方法，所述方法包括：

在衬底的上方外延生长外延层；

在所述外延层的上方转移二维材料层，并继续外延生长所述外延层，使所述二维材料层和所述外延层形成第一凹槽；

在所述外延层的上方、所述第一凹槽的两侧外延生长第一势垒层和第二势垒层；

在所述二维材料层的上方、所述第一势垒层的上方和所述第二势垒层的上方沉积介电质层，形成第二凹槽。

优选地，在形成所述第二凹槽后，所述方法还包括：

在所述第二凹槽的上方制备栅极电极；

去除第一预设位置和第二预设位置处的介电质层，并所述第一预设位置处制备源极电极，在所述第二预设位置处制备漏极电极，得到所述晶体管，其中，所述第一预设位置为所述第一势垒层的上方，且所述源极电极与所述介电质层间隔预设宽度，所述第二预设位置为所述第二势垒层的上方，且所述源极电极与所述介电质层间隔预设宽度。

优选地，所述在所述外延层的上方转移二维材料层，包括：

采用激光在所述二维材料上打出纳米带；

将所述纳米带转移至所述外延层的上方，得到所述二维材料层。

优选地，所述在所述外延层的上方转移二维材料层，包括：

将所述二维材料转移至所述外延层的上方；

采用激光在所述二维材料上打出纳米带，得到所述二维材料层。

优选地，所述二维材料层采用层间以范德瓦尔斯力结合的材料。

优选地，所述第一势垒层和所述第二势垒层为所采用的材料为AlGaN，且Al组分大于0且小于或等于0.3。

优选地，所述第一势垒层和所述第二势垒层的厚度大于15纳米。

优选地，所述外延层的材料为GaN。