[发明专利]具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，包括衬底和依次设置在所述衬底上的GaN沟道层、AlGaN势垒层、P型氮化镓层以及介电层，所述P型氮化镓层上设有源电极和漏电极，所述AlGaN势垒层上设有衬底电极，所述P型氮化镓层上设有凹槽且所述凹槽的深度小于所述P型氮化镓层的厚度，所述凹槽上设有栅电极。

2.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述凹槽的深度为30nm-85nm，保留的所述P型氮化镓层的厚度为15nm-40nm。

3.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述衬底电极与所述AlGaN势垒层形成n型欧姆接触。

4.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述源电极和所述漏电极分别设置在所述P型氮化镓层的两端，所述栅电极设置在所述源电极和所述漏电极之间，所述衬底电极设置在所述AlGaN势垒层的一端。

5.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述栅电极和所述P型氮化镓层之间设置有介电层；所述衬底电极和所述P型氮化镓层相离设置，且所述衬底电极和所述P型氮化镓层之间设置有介电层。

6.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述介电层为Al₂O₃或ZrO₂或HfO₂或SiN_x或SiO₂或SiON或AlN层。

7.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述源电极和所述漏电极材料为镍或镍和钛、铝、镍、金、氮化钛、铂、钨、硅、硒中的一种或多种的组合。

8.如权利要求1所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件，其特征在于，所述衬底电极的材料为钛、铝或钛铝和镍、金、氮化钛、铂、钨、硅、硒的一种或者多种的组合。

9.一种用以制备如权利要求1至8项中任一项所述的具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底上依次生长GaN沟道层、AlGaN势垒层和P型氮化镓层；

S2、刻蚀部分所述P型氮化镓层；

S3、在所述P型氮化镓层上形成台面隔离，形成第一有源区和第二有源区，在所述AlGaN势垒层上形成台面隔离，形成第三有源区；

S4、所述第一有源区上形成源电极，所述第二有源区上形成漏电极，所述第三有源区上形成衬底电极；

S5、在所述P型氮化镓层上刻蚀出凹槽，并在所述AlGaN势垒层和所述P型氮化镓层上生长介电层；

S6、在所述凹槽内制备栅电极，得到具有衬底电极的增强型的P型氮化镓器件。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，使用电子束蒸发或者磁控溅射制备得到源电极、漏电极和衬底电极；在300℃-1000℃的氧气或氮气或氮氧混合气氛围中退火10s-600s，使得所述源电极与所述第一有源区之间和所述漏电极与所述第二有源区之间形成p型欧姆接触；在300℃-1000℃的氮气或者氩气氛围中退火10s-600s，使得所述衬底电极与所述第三有源区形成n型欧姆接触。