[发明专利]一种氮化镓高迁移率晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，所述晶体管包括：

衬底；

位于所述衬底上的多层半导体层；

位于所述多层半导体层上的源极、漏极，以及位于源极和漏极之间的栅极；

位于所述源极和所述栅极之间半导体层上的第一补偿层以及位于所述栅极和所述漏极之间半导体层上的第二补偿层。

2.如权利要求1所述的一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，所述补偿层的材料为氮化铝，所述补偿层的厚度为5－300nm之间。

3.如权利要求1所述的一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，所述多层半导体层包括位于衬底上的沟道层、位于沟道层上的势垒层。

4.如权利要求3所述的一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，所述补偿层与所述势垒层产生压电或者自发极化效应，具体为：

在所述补偿层与所述势垒层的界面或者在所述补偿层中靠近势垒层的一侧，会通过压电或者自发极化，产生一层固定正电荷；所述正电荷会产生一个垂直向下的电场。

5.如权利要求1所述的一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，所述栅极呈T型。

6.如权利要求1所述的一种氮化镓高迁移率晶体管，其特征在于，还包括：

第一钝化层和第二钝化层；

所述第一钝化层位于所述第一补偿层的上方，所述第二钝化层位于所述第二部补偿层的上方；

所述第一钝化层上表面的左端设有源极，所述源极贯穿所述第一钝化层、所述第一补偿层、所述势垒层后与所述沟道层连接；

所述第二钝化层上表面的右端设有漏极，所述漏极贯穿所述第二钝化层、所述第二补偿层、所述势垒层后与所述沟道层连接；

所述第一钝化层和所述第二钝化层之间设有栅极，所述栅极从所述第一钝化层、第二钝化层、所述第一补偿层、所述第二补偿层之间穿过后与所述势垒层连接。

7.一种氮化镓高迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1至6任意一项所述的氮化镓高迁移率晶体管；所述制备方法包括：

S1：提供基片，所述基片由下往上包括衬底、沟道层和势垒层；

S2：在所述势垒层的上方添加补偿层及预设假栅，所述预设假栅在所述补偿层的上方；

S3：对所述预设假栅两侧的再生长区进行刻蚀处理，所述再生长区为所述补偿层、所述势垒层、所述沟道层，且刻蚀的深度由上而下到达所述沟道层；

S4：在被刻蚀的区域生成源极和漏极后，继续进行沉积处理，生成第一沉积层，并对所述第一沉积层进行抛光处理，直至露出预设假栅的顶部，再对所述预设假栅进行完全腐蚀处理，形成一个凹槽区域；

S5：对当前基片增加介质生长层，对除凹槽两侧的介质生长层外的其他介质生长层进行刻蚀处理，同时对所述凹槽两侧介质生长层之间的所述补偿层进行刻蚀处理；

S6：再对所述基片进行栅金属沉积和刻蚀处理，形成T形栅结构的金属沉积层；

S7：对所述第一沉积层和所述介质生长层进行腐蚀处理后，在所述补偿层的上方添加钝化层。

8.如权利要求7所述的一种氮化镓高迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，所述源极、所述漏极和所述补偿层是通过MOCVD或MBE方式生长的。

9.如权利要求7所述的一种氮化镓高迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，对除凹槽两侧的介质生长层外的其他介质生长层进行刻蚀处理，具体为：

对除凹槽左右两侧外的其他介质生长层进行刻蚀，生成第一侧墙，所述第一侧墙为两个相互平行的墙体。

10.如权利要求7所述的一种氮化镓高迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，在被刻蚀的区域生成源极和漏极，所述源极区域的上表面和所述漏极区域的上表面超过所述势垒层的表面。