[发明专利]梳型栅结构HEMT射频器件及其制备方法

权利要求书

1.梳型栅结构HEMT射频器件，其特征在于，包括衬底、依次层叠于衬底上的AlN缓冲层、Al组分渐变的AlGaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN层、位于AlGaN层表面两侧的源极和漏极、以及位于源极和漏极之间的梳型栅；所述梳型栅包括栅头和连接至栅头的栅足，所述栅足包括第一子栅足、第二子栅足和第三子栅足，沿源极指向漏极的方向上，第一子栅足、第二子栅足和第三子栅足依次间隔设置于AlGaN层表面，相邻子栅足之间设置空气间隔；

所述梳型栅靠近源极，所述第一子栅足沿所述栅头靠近源极的边缘设置；

沿源极指向漏极的方向上，第一子栅足的宽度大于第二、第三子栅足的宽度；

所述第三子栅足与所述漏极之间的距离大于所述栅头靠近漏极的边缘侧与所述漏极之间的距离；

所述梳型栅与所述源极和漏极之间设置钝化层。

2.根据权利要求1的所述HEMT射频器件，其特征在于，沿源极指向漏极的方向上，所述栅头的宽度选用2微米，所述第一子栅足的宽度选用0.6微米，所述第二子栅足的宽度选用0.4微米，所述第三子栅足的宽度选用0.4微米。

3.根据权利要求2的所述HEMT射频器件，其特征在于，沿源极指向漏极的方向上，相邻所述子栅足之间的空气间隔宽度选用0.2微米。

4.根据权利要求1至3之一的所述HEMT射频器件，其特征在于，所述Al组分渐变的AlGaN缓冲层中，沿AlN缓冲层指向GaN沟道层的方向上，所述Al组分由0.5依次渐变为0.4和0.3。

5.梳型栅结构HEMT射频器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上依次外延生长AlN缓冲层、Al组分渐变的AlGaN缓冲层、GaN沟道层和AlGaN层；

在AlGaN层上沉积钝化层；

刻蚀所述钝化层形成源漏窗口，在所述源漏窗口中形成源漏电极；

沉积第一掩膜层，在钝化层上形成栅足窗口掩膜图案；

以所述栅足窗口掩膜图案为掩膜刻蚀所述钝化层，形成栅足窗口；

沉积金属层，形成栅足金属；

去除所述第一掩膜层；

沉积第二掩膜层，在该第二掩膜层中形成栅头窗口；

沉积金属层，在该栅头窗口中形成栅头金属；

去除第二掩膜层，沉积钝化层；

其中，所述梳型栅包括栅头和连接至栅头的栅足，所述栅足包括第一子栅足、第二子栅足和第三子栅足，沿源极指向漏极的方向上，第一子栅足、第二子栅足和第三子栅足依次间隔设置于AlGaN层表面，相邻子栅足之间设置空气间隔；

所述梳型栅靠近源极，所述第一子栅足沿所述栅头靠近源极的边缘设置；

沿源极指向漏极的方向上，第一子栅足的宽度大于第二、第三子栅足的宽度；

所述第三子栅足与所述漏极之间的距离大于所述栅头靠近漏极的边缘侧与所述漏极之间的距离。