[发明专利]一种基于高电子迁移率晶体管的钝化方法

说明书

本发明公开了一种基于高电子迁移率晶体管的钝化方法，通过施加较大能量可以将高电子迁移率晶体管表面晶格的原子激发为自由原子，该自由原子会在自由迁移下优先占据形成能较低的漏电通道。在自由原子占据漏电通道之后会改变漏电通道的能带结构，从而使得部分漏电通道中电子跃迁需要能量增加，最终达到漏电流减小，漏电通道得到钝化的效果。上述自由原子会填充并消除高电子迁移率晶体管内部的缺陷，从而将高电子迁移率晶体管中多种漏电通道钝化为同一种漏电通道，提升对高电子迁移率晶体管的钝化效果，提升高电子迁移率晶体管的响应度。

技术领域

本发明涉及晶体管技术领域，特别是涉及一种基于高电子迁移率晶体管的钝化方法。

背景技术

HEMT(High electron mobility transistor，高电子迁移率晶体管)也称调制掺杂场效应管，是场效应晶体管的一种，它使用两种具有不同能隙的材料形成异质结，为载流子提供沟道，而不像金属氧化物半导体场效应管那样，直接使用掺杂的半导体而不是结来形成导电沟道。高电子迁移率晶体管可以在极高频下工作，因此在移动电话、卫星电视和雷达中应用广泛。

在特定密封环境下，高迁移率场效应晶体管能够用来实现小体积、耐高温、耐酸碱的环境反馈器件，当环境气氛发生微小改变时HEMT器件的电流或电压发生改变，进而预警密封空间下环境变化或者保护其他电路。由于HEMT制造中使用GaAs、GaN、InP等材料，材料中往往同时存在多种缺陷形式，在正常工作下有一定的漏电流，这个漏电流影响了HEMT器件的响应度。所以如何提高高电子迁移率晶体管的响应度时本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高电子迁移率晶体管的钝化方法，可以有效提高高电子迁移率晶体管的响应度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于高电子迁移率晶体管的钝化方法，包括：

将高电子迁移率晶体管置于钝化装置内；

通过所述钝化装置向所述高电子迁移率晶体管的待钝化区域施加预设大小的附加能量，以在所述待钝化区域生成自由迁移至漏电通道的自由原子；所述待钝化区域具有多种漏电通道，所述附加能量大于所述待钝化区域的晶格中原子被碰撞离开晶格的迁移能量，所述自由原子的剂量小于所述待钝化区域改变为非晶态的剂量。

可选的，所述附加能量的大小大于所述迁移能量大小的10倍。

可选的，所述自由原子的剂量小于所述待钝化区域改变为非晶态剂量的十分之一。

可选的，所述通过所述钝化装置向所述高电子迁移率晶体管的待钝化区域施加预设大小的附加能量，以在所述待钝化区域生成自由迁移至漏电通道的自由原子包括：

通过预设工艺向所述高电子迁移率晶体管的待钝化区域施加预设大小的附加能量，以在所述待钝化区域生成自由迁移至漏电通道的自由原子；

所述预设工艺包括以下任意一项：

低能粒子注入、III族元素注入、中子注入。

可选的，所述附加能量大小的取值范围为：0.1MeV至5MeV，包括端点值。

可选的，所述剂量大小的取值范围为：1×10⁹cm²至1×10¹⁵cm²，包括端点值。

可选的，所述通过所述钝化装置向所述高电子迁移率晶体管的待钝化区域施加预设大小的附加能量，以在所述待钝化区域生成自由迁移至漏电通道的自由原子包括：

通过等离子退火工艺向所述高电子迁移率晶体管的待钝化区域施加预设大小的附加能量，以在所述待钝化区域生成自由迁移至漏电通道的自由原子。

可选的，所述等离子退火工艺的退火气氛可以为以下任意一项或任意组合：