[发明专利]基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管及其制备方法在审
| 申请号： | 202111350216.7 | 申请日： | 2021-11-15 |
| 公开（公告）号： | CN114156340A | 公开（公告）日： | 2022-03-08 |
| 发明（设计）人： | 赵胜雷;吴银河;张进成;刘爽;宋秀峰;王中旭;段小玲;郝跃 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/205;H01L29/20;H01L29/10;H01L21/335 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 王萌 |
| 地址： | 710000 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 复合 沟道 结构 电子 迁移率 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，自下而上依次包括：衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、复合沟道层(4)、势垒层(5)，所述势垒层(5)上面设有源极(6)、漏极(7)和栅极(8)，所述栅极(8)位于所述源极(6)和所述漏极(7)之间，所述势垒层(5)、源极(6)、漏极(7)和栅极(8)的上表面均设置有钝化层(9)；其中，
所述复合沟道层(4)包括位于底层的GaN层，和位于所述GaN层上的若干AlGaN层，所述源极(6)和所述漏极(7)自所述势垒层(5)上表面向下延伸至所述复合沟道层(4)中的GaN层。
2.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述复合沟道层(4)中的若干AlGaN层中的Al组份自下而上依次递增。
3.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述复合沟道层(4)中GaN层的厚度为50-200nm，每层AlGaN材料的厚度为50-100nm。
4.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述势垒层(5)的材料为AlGaN，且其Al组分大于所述复合沟道层(4)中最上层AlGaN层的Al组分。
5.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述衬底(1)的材料为蓝宝石、碳化硅、硅或者氮化镓体材料。
6.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述缓冲层(3)和所述复合沟道层(4)之间还包括背势垒层(10)。
7.根据权利要求6所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述背势垒层(10)的材料为AlGaN，其中，Al组分为0.05-0.8。
8.根据权利要求1所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述源极(6)和所述漏极(7)的材料采用Ti/Al/Ni/Au或者Ti/Al/Mo/Au的金属组合，以与所述复合沟道层(4)形成欧姆接触。
9.一种基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在衬底上依次淀积成核层和缓冲层；
S2：在所述缓冲层上淀积一层GaN层，并在GaN层上一次淀积若干层AlGaN层，以形成复合沟道层；
S3：在所述复合沟道层上淀积势垒层；
S4：在所述势垒层上制备源极、漏极以及栅极；
S5：在整个器件表面形成钝化层，并引出电极，以得到基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管。
10.根据权利要求9所述的基于复合沟道结构的高电子迁移率晶体管的制备方法，其特征在于，在步骤S1之后、S2之前还包括：
在所述缓冲层上形成背势垒层。
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