[实用新型]氮化镓晶体管

说明书

本申请公开了一种氮化镓晶体管，该氮化镓晶体管包括：衬底；氮化镓沟道层，位于所述衬底上；势垒层，位于所述氮化镓沟道层上；第一掺杂区与第二掺杂区，位于所述势垒层中；反射层，位于所述势垒层上方，具有暴露所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的开口；源电极与漏电极，位于所述势垒层上，分别与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区接触；栅介质层，至少部分位于所述势垒层表面和所述反射层表面，并与所述势垒层和所述反射层接触；以及栅电极，位于所述栅介质层上并与所述栅介质层接触，其中，所述栅介质层与所述栅电极位于所述源电极与所述漏电极之间。该氮化镓晶体管通过反射层达到了在激光退火时保护部分势垒层的目的，减小了器件的导通电阻。

技术领域

本公开涉及半导体器件制造领域，更具体地，涉及一种氮化镓晶体管。

背景技术

与Si和GaAs两种半导体材料相比，氮化镓(GaN)具有更大的禁带宽度(3.4eV)、更强的临界击穿场强以及更高的电子迁移速率，因此得到了国内外研究者们的广泛关注，在电力电子功率器件和高频功率器件方面具有巨大的优势和潜力。

作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表，氮化镓(GaN)材料不但具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和漂移速度大、耐高温、抗辐射以及化学稳定性好等特点，同时由于GaN材料的极化效应，可以与AlGaN等材料形成具有高浓度(大于10¹³atom/cm^-3)和高迁移率(大于2000cm²/V·s)的二维电子气(2DEG)，非常适合制备功率开关器件，成为当前功率器件领域的研究热点。目前GaN晶体管的源漏电极一般采用钛、铝、镍、金、氮化钛、钨等两种以上的金属组合而成，经过快速退火的方式形成欧姆接触，接触电阻的大小受金属厚度、退火温度的影响较大，工艺不容易控制。而且快速退火过程会导致源漏电极的电阻增加，增加器件导通电阻。另外在常规的对源漏电极与势垒层的接触区域进行N型掺杂的工艺中，由于激活需要1100～1300摄氏度的高温退火，在高温退火过程中，势垒层会发生一系列的反应(例如分解反应)，影响二维电子气的性能。

因此，希望进一步改进氮化镓晶体管及其制造方法，以提高器件的性能和可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种氮化镓晶体管，通过对源漏电极与势垒层接触区域的掺杂区进行激光退火，并利用反射层的反射性能保护非注入区的势垒层，防止了势垒层的分解，提高了器件的性能和可靠性。

本实用新型提供了一种氮化镓晶体管，包括：衬底；氮化镓沟道层，位于所述衬底上；势垒层，位于所述氮化镓沟道层上；第一掺杂区与第二掺杂区，位于所述势垒层中；反射层，位于所述势垒层上方，具有暴露所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的开口；源电极与漏电极，位于所述势垒层上，分别与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区接触；栅介质层，至少部分位于所述势垒层表面和所述反射层表面，并与所述势垒层和所述反射层接触；以及栅电极，位于所述栅介质层上并与所述栅介质层接触，其中，所述栅介质层与所述栅电极位于所述源电极与所述漏电极之间。

优选地，所述反射层具有高于设定值的反射率，以便于阻挡激光射入所述势垒层中未被所述开口暴露的部分。

优选地，所述源电极位于所述反射层的表面，并经由所述开口与所述第一掺杂区接触，所述漏电极位于所述反射层的表面，并经由所述开口与所述第二掺杂区接触。

优选地，所述源电极经所述第一掺杂区直接与所述势垒层形成欧姆接触；所述漏电极经所述第二掺杂区直接与所述势垒层形成欧姆接触。

优选地，还包括隔离层，位于所述势垒层与所述反射层之间，其中，所述源电极、所述漏电极以及所述栅叠层穿过所述隔离层。

优选地，还包括通孔，穿过所述反射层与所述隔离层，其中，所述栅介质层位于所述通孔内部与反射层的表面，所述栅电极位于所述栅介质层上。