[发明专利]沟槽栅增强型GaN基HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种沟槽栅增强型GaN基HEMT器件，其特征在于，所述HEMT器件从下至上依次包括衬底层、缓冲层、第一耐压层、条状掩膜层、第二耐压层、沟道层、势垒层、PGaN层、源极、漏极及栅极，其中，所述条状掩膜层位于第一耐压层表面的预设区域，沟道层上表面有一V型槽，且所述V型槽位于条状掩膜层的正上方；所述势垒层于所述V型槽内的厚度为沟道层水平表面厚度的1/2~1/5；所述PGaN层位于所述V型槽表面，栅极位于所述PGaN层表面，源极和漏极位于所述沟道层表面。

2.如权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于，所述条状掩膜层为SiO₂层或SiN_x层。

3.如权利要求1或2所述的HEMT器件，其特征在于，所述条状掩膜层的沿1120或者1100方向的宽度为2~10μm。

4.如权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于，所述第一耐压层为掺碳或掺铁的Al_xGa_1-xN层，其中，0≤x≤0.1。

5.如权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于，

所述第二耐压层为掺碳或掺铁的GaN层；和/或，

所述沟道层为非故意掺杂GaN层；和/或，

所述势垒层为Al_xGa_1-xN层，0.1x0.4。

6.一种沟槽栅增强型GaN基HEMT器件制备方法，其特征在于，包括：

依次在衬底层表面外延生长缓冲层和第一耐压层；

在所述第一耐压层表面生长条状掩膜材料，并通过光刻的方法在预设位置形成条状掩膜层；

进一步生长第二耐压层；

在所述第二耐压层表面生长上表面形成有V型槽的沟道层；所述V型槽位于条状掩膜层的正上方；

在所述沟道层表面形成势垒层，并对其进行光刻在势垒层表面预留形成源极和漏极的区域，所述势垒层于所述V型槽内的厚度为沟道层水平表面厚度的1/2~1/5；

在所述势垒层V型槽表面外延生长PGaN层；

分别在势垒层表面形成源极和漏极，在PGaN层表面形成栅极，完成HEMT器件的制备。

7.如权利要求6所述的HEMT器件制备方法，其特征在于，所述条状掩膜层为SiO₂层或SiN_x层。

8.如权利要求6或7所述的HEMT器件制备方法，其特征在于，所述条状掩膜层的沿1120或者1100方向的宽度为2~10μm。

9.如权利要求6所述的HEMT器件制备方法，其特征在于，所述第一耐压层为掺碳或掺铁的Al_xGa_1-xN层，其中，0≤x≤0.1。

10.如权利要求6所述的HEMT器件制备方法，其特征在于，

所述第二耐压层为掺碳或掺铁的GaN层；和/或，

所述沟道层为非故意掺杂GaN层；和/或，

所述势垒层为Al_xGa_1-xN层，0.1x0.4。