[发明专利]一种基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件及制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在衬底上依次生长成核层、GaN缓冲层、AlGaN背势垒层、GaN沟道层、p型AlGaN层和p型GaN帽层；

S2、将栅区域的所述p型GaN帽层刻蚀掉，露出所述p型AlGaN层；

S3、对露出的所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层进行选择性氧化，使得所述p型AlGaN层形成氧化AlGaN层；

S4、采用腐蚀溶液湿法腐蚀所述氧化AlGaN层以露出所述GaN沟道层，形成栅凹槽结构；

S5、在所述栅凹槽结构一侧的所述p型GaN帽层上制备源极，另一侧的所述p型GaN帽层上制备漏极；

S6、在所述源极、所述漏极、所述p型GaN帽层和所述栅凹槽结构的表面制备介质层；

S7、在所述介质层上制备栅极，使得所述栅极位于所述栅凹槽结构中。

2.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，所述衬底的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，利用金属有机化合物化学气相沉淀工艺，在所述衬底上依次生长所述成核层、所述GaN缓冲层、所述AlGaN背势垒层、所述GaN沟道层、所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层。

4.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，所述成核层的材料包括AlN、GaN中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，所述成核层的厚度为10-100nm，

所述GaN缓冲层的厚度为2-4μm，

所述AlGaN背势垒层的厚度为10-30nm；

所述GaN沟道层的厚度为3-5nm，

所述p型AlGaN层的厚度为50-70nm，

所述p型GaN帽层的厚度为1-3nm。

6.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：

在温度为600-700℃，氧气流量为3-5L/min的条件下，对露出的所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层进行选择性氧化，氧化时间为50-70min，使得所述p型AlGaN层形成氧化AlGaN层。

7.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，所述腐蚀溶液包括KOH溶液、NaOH溶液、TMAH溶液中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：

将样品放入温度为70-80℃的KOH溶液中对所述氧化AlGaN层进行腐蚀，腐蚀时间为40-60min，露出所述GaN终止层。

9.根据权利要求1所述的基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，所述介质层的材料包括SiN_x、SiO₂、Al₂O₃、HfO₂中的一种或多种，厚度为10-30nm。

10.一种基于氧化腐蚀的增强型GaN PMOS器件的制备方法，其特征在于，由如权利要求1～9任一项所述的制备方法制得，包括衬底、成核层、GaN缓冲层、AlGaN背势垒层、GaN沟道层、p型AlGaN层、p型GaN帽层、介质层、源极、漏极和栅极，其中，

所述衬底、所述成核层、所述GaN缓冲层、所述AlGaN背势垒层、所述GaN沟道层、所述p型AlGaN层、所述p型GaN帽层依次层叠；

所述p型AlGaN层和所述p型GaN帽层的中部形成栅凹槽结构；

所述源极位于所述栅凹槽结构一侧的所述p型GaN帽层上，所述漏极位于所述栅凹槽结构另一侧的所述p型GaN帽层上；

所述介质层位于所述源极、所述漏极、所述p型GaN帽层和所述栅凹槽结构的表面；

所述栅极位于所述介质层上且位于所述栅凹槽结构中。