[发明专利]高击穿的AlN AlGaN高电子迁移率晶体管及制备方法

权利要求书

1.一种高击穿的AlN AlGaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：

AlN层(2)；

两部分衬底层(1)，所述两部分衬底层(1)分别位于所述AlN层(2)的下表面的两端；

Al_xGa_1-xN势垒层(3)，所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)位于所述两部分衬底层(1)之间；

源极(4)，所述源极(4)位于处于所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)一端的所述衬底层(1)的下表面；

漏极(5)，所述漏极(5)位于处于所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)另一端的所述衬底层(1)的下表面；

栅极(6)，所述栅极(6)位于所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)的下表面。

2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述衬底层(1)的材料为Si，所述衬底层(1)的厚度范围为5-50nm。

3.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)中x的取值范围为0.5≤x≤1。

4.根据权利要求1或3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述AlN层(2)的厚度范围为1000-5000nm，所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)的厚度范围为5-50nm。

5.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述源极(4)和所述漏极(5)均为欧姆接触电极。

6.根据权利要求1或5所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述源极(4)、所述漏极(5)和所述栅极(6)的材料均为Ti/Al/Ni/Au。

7.一种高击穿的AlN AlGaN高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至6任一项所述的高电子迁移率晶体管，所述高电子迁移率晶体管的制备方法包括：

选取衬底层(1)；

在所述衬底层(1)上生长AlN层(2)；

去除中间部分的所述衬底层(1)，保留位于所述AlN层(2)两端的所述衬底层(1)；

在去除中间部分的所述衬底层(1)的位置生长Al_xGa_1-xN势垒层(3)；

分别在处于所述AlN层(2)两端的所述衬底层(1)的下表面制备源极(4)和漏极(5)；

在所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)的下表面制备栅极(6)。

8.根据权利要求7所述的高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，在衬底层(1)上生长AlN层(2)，包括：

对所述衬底层(1)进行热处理；

采用MOCVD工艺在所述衬底层(1)上生长厚度为1000-5000nm的AlN层(2)。

9.根据权利要求7所述的高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，去除中间部分的所述衬底层(1)，包括：

采用ICP刻蚀工艺刻蚀去除中间部分的所述衬底层(1)。

10.根据权利要求7所述的高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，在去除中间部分的所述衬底层(1)的位置生长Al_xGa_1-xN势垒层(3)，包括：

采用MOCVD工艺在去除中间部分的所述衬底层(1)的位置生长5-50nm的Al_xGa_1-xN，以形成所述Al_xGa_1-xN势垒层(3)，其中，0.5≤x≤1。