[发明专利]双栅极氮化镓MIS-HEMT器件及其制备方法

权利要求书

1.一种双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，包括衬底和依次设置在所述衬底上的GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、电子储存层和钝化层，在所述GaN沟道层和AlGaN势垒层的有源区上设有源电极、漏电极和第一栅极，用于调控所述电子储存层中的电子；所述AlGaN势垒层上设有凹槽，所述凹槽上设有第二栅极，用于控制沟道。

2.如权利要求1所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述第一栅极与所述AlGaN势垒层上形成欧姆接触或肖特基接触。

3.如权利要求2所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述源电极和漏电极分别设置在所述GaN沟道层和AlGaN势垒层的两侧，所述第一栅极设置在所述源电极和第二栅极之间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述第一栅极为Ti/Al/Ni/TiN的金属叠层。

5.如权利要求1所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述第二栅极为Ni/TiN的金属叠层。

6.如权利要求1所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述电子储存层为Al₂O₃/ZrO₂/Al₂O₃层。

7.如权利要求1所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件，其特征在于，所述钝化层选自SiO₂、SiON、Si₃N₄、Al₂O₃、ZrO₂、HfO₂、AlON、AlN中一种或多种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的双栅极氮化镓MIS-HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底上使用生长出所述GaN沟道层和AlGaN势垒层；

S2、在所述GaN沟道层和AlGaN势垒层的结构上进行台面隔离，刻蚀出有源区；

S3、将金属叠层沉积在有源区上，从而形成源电极、漏电极和第一栅极；

S4、在所述AlGaN势垒层上刻蚀出凹槽，并在所述AlGaN势垒层上生长Al₂O₃/ZrO₂/Al₂O₃层；

S5、在所述Al₂O₃/ZrO₂/Al₂O₃层上沉积钝化层，在所述凹槽上沉积第二栅极。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，使用电子束蒸发或者磁控溅射把金属叠层沉积在所述有源区上，并在500℃～1000℃的氮气或者氩气氛围中退火30s～300s使金属与有源区形成欧姆接触。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，在所述刻蚀过程中，刻蚀深度为8nm～21nm，保留的所述AlGaN势垒层的厚度为2nm～15nm。