[发明专利]带高阻层的MOSFET及其制备方法、功率晶体管模块

权利要求书

1.一种控制功率晶体管模块的方法，包括：带高阻层的金属氧化物半导体型场效应管、衬底和深紫外发光二极管；所述金属氧化物半导体型场效应管与所述深紫外发光二极管集成在所述衬底上，通过金属层实现电连接；

根据所述金属氧化物半导体型场效应管的导通或关断状态,采用电压控制开关控制所述深紫外发光二极管回路的导通或断开；

当所述金属氧化物半导体型场效应管处于导通状态时，所述电压控制开关闭合，所述深紫外发光二极管回路导通，所述深紫外发光二极管开启并照射所述金属氧化物半导体型场效应管，导致所述金属氧化物半导体型场效应管内部产生电子空穴对，电阻率降低，使所述功率晶体管模块的导通电阻降低；

当所述金属氧化物半导体型场效应管处于关断状态时，所述电压控制开关断开，所述深紫外发光二极管回路导通断开，所述深紫外发光二极管关闭，所述金属氧化物半导体型场效应管电阻率升高，使所述功率晶体管的漏电流降低；

其中，所述金属氧化物半导体型场效应管包括：

半绝缘衬底层、缓冲层、外延层、高阻层；

源电极、漏电极、栅电极；

其中，

所述半绝缘衬底层、所述缓冲层、所述外延层自下至上依次设置；

所述源电极、所述漏电极均设置在所述外延层上表面，所述源电极、所述漏电极与所述外延层均形成欧姆接触；

所述外延层非欧姆接触区域的上表面设置栅介质；

所述栅电极设置在所述栅介质的上表面；

所述外延层中位于所述栅电极、所述漏电极之间的非欧姆接触区域设置所述高阻层；

所述高阻层包括N型氧化镓，载流子浓度包括0～1×10¹⁶cm^-3。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半绝缘衬底层的掺杂杂质包括铁、镁中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外延层的载流子浓度包括1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁹cm^-3；所述缓冲层的载流子浓度包括1×10¹⁴cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述源电极包括Ti、Al、Au中的一种或多种；所述漏电极包括Ti、Al、Au中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅电极包括Ni、Pt、Au、Ti中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属氧化物半导体型场效应管的制备方法，包括：

采用带有缓冲层和外延层的半绝缘氧化镓衬底，在表面生长绝缘层作为掩模；

采用光刻法和缓冲氧化物刻蚀法对所述绝缘层进行刻蚀，仅保留漏电极、源电极、源电极与栅电极之间的预留位置处的所述绝缘层，暴露出所述漏电极与所述栅电极之间的外延层；

采用热氧化法对所述漏电极与所述栅电极之间暴露出来的所述外延层进行处理，形成高阻层；

采用缓冲氧化物刻蚀法去除残余的所述绝缘层，利用电子束蒸发法生长所述源电极和所述漏电极，并通过退火法形成欧姆接触；

采用原子层沉积法在所述源电极、所述漏电极、所述高阻层表面生长栅介质；

采用光刻法和刻蚀法去除所述源电极、所述漏电极上表面的所述栅介质；

采用电子束蒸发法在所述栅介质上表面生长栅电极。

7.根据权利要求6所述的方法，采用热氧化法对所述漏电极与所述栅电极之间暴露出来的所述外延层进行处理，形成高阻层，包括，采用热氧化法在900～1200℃，1个标准大气压下的氧气氛围中对所述漏电极与所述栅电极之间暴露出来的所述外延层进行处理，形成高阻层。