[发明专利]多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管及制作方法

权利要求书

1.一种多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：衬底(1)、若干层异质结结构(2)、源电极(3)、漏电极(4)、介质层(5)和栅电极(6)，其中，

所述若干层异质结结构(2)依次层叠在所述衬底(1)上，且所述若干层异质结结构(2)中开设有栅槽(23)，所述栅槽(23)将所述若干层异质结结构(2)形成的二维电子气隔断；

所述源电极(3)嵌入所述若干层异质结结构(2)的一端；

所述漏电极(4)嵌入所述若干层异质结结构(2)的另一端；

所述介质层(5)位于所述栅槽(23)中以及所述若干层异质结结构(2)的表面上，其一端与所述源电极(3)接触，另一端与所述漏电极(4)接触；

所述栅电极(6)位于所述栅槽(23)中且位于所述介质层(5)上。

2.根据权利要求1所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述异质结结构(2)的层数大于或等于4。

3.根据权利要求1所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述异质结结构(2)包括本征层(21)和势垒层(22)，其中，所述势垒层(22)位于所述本征层(21)上。

4.根据权利要3所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述本征层(21)的材料包括GaN，位于所述衬底(1)上的所述本征层(21)的厚度为200nm，位于所述势垒层(22)上的所述本征层(21)的厚度为20～50nm。

5.根据权利要3所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述势垒层(22)的材料包括Al_xGa_1-xN，厚度为10～30nm，其中，x为10％～25％。

6.根据权利要1所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述介质层(5)的材料包括Si₃N₄、AlN、Al₂O₃、HfO₂、BN、La₂O₃中的一种或多种，厚度为5～30nm。

7.一种多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在衬底(1)上重复制备异质结结构，形成依次层叠的若干层异质结结构(2)，每个所述异质结结构(2)形成二维电子气；

S2、在所述若干层异质结结构(2)的一端制备源电极(3)，另一端制备漏电极(4)；

S3、刻蚀所述若干层异质结结构(2)，形成栅槽(23)，所述栅槽(23)将所述若干层异质结结构(2)形成的二维电子气隔断；

S4、在所述栅槽(23)中和所述若干层异质结结构(2)的表面上制备介质层(5)；

S5、在所述介质层(5)上制备栅电极(6)。

8.根据权利要求7所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管的制作方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11、利用金属有机物化学气相淀积工艺，在所述衬底(1)上依次生长本征层(21)和势垒层(22)，形成一个异质结结构；

S22、在所述异质结结构(2)上重复生长所述本征层(21)和所述势垒层(22)，得到所述若干层异质结结构(2)。

9.根据权利要求7所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管的制作方法，其特征在于，所述异质结结构(2)的层数大于或等于4。

10.根据权利要求7所述的多沟道槽栅MIS结构的高电子迁移率晶体管的制作方法，其特征在于，所述介质层(5)的材料包括Si₃N₄、AlN、Al₂O₃、HfO₂、BN、La₂O₃中的一种或多种，厚度为5～30nm。