[发明专利]铝镓氮势垒层厚度测量结构及测量方法

权利要求书

1.一种铝镓氮势垒层厚度测量结构，其特征在于，所述测量结构包括：

衬底；

位于衬底上的异质结，异质结包括氮化镓沟道层和铝镓氮势垒层，所述氮化镓沟道层与铝镓氮势垒层的界面处形成有二维电子气；

位于异质结上的第一金属层，所述第一金属层与二维电子气电气连接；

位于第一金属层及异质结上的钝化层；

位于钝化层上的第二金属层，所述第二金属层包括全部或部分位于第一金属层上方区域内的第一金属极板及全部或部分位于二维电子气上方区域内的第二金属极板；

所述测量结构包括第一平行板电容器和第二平行板电容器，第一平行板电容器的上极板为第一金属极板，下极板为第一金属层，介质层为钝化层，第二平行板电容器的上极板为第二金属极板，下极板为二维电子气，介质层为铝镓氮势垒层与钝化层。

2.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述钝化层包括第一钝化层，第一钝化层的厚度为50nm～500nm，优选地，第一钝化层为氮化硅层、氧化硅层、氧化铝层中一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的测量结构，其特征在于，所述钝化层还包括第二钝化层，第二钝化层的厚度为100nm～1μm，优选地，第二钝化层为氮化硅层、氧化硅层、聚酰亚胺层中一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述氮化镓沟道层的厚度为50nm～2μm；和/或，所述铝镓氮势垒层的厚度为10nm～50nm；和/或，所述铝镓氮势垒层为Al_xGa_1-xN势垒层，x＝0.1～0.3；和/或，所述钝化层的厚度大于铝镓氮势垒层的厚度，优选地，所述钝化层的厚度大于或等于铝镓氮势垒层的厚度的4倍。

5.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述测量结构上形成有金属测试块，所述金属测试块位于第二金属层旁侧，且贯穿全部钝化层与第一金属层电气连接。

6.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述第一金属极板的面积与第二金属极板的面积相等；和/或，所述第一金属极板的面积与第二金属极板的面积大于或等于1E4μm²。

7.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述第一金属层位于铝镓氮势垒层表面上或至少部分位于铝镓氮势垒层内部；和/或，

所述衬底为硅、蓝宝石、碳化硅中的一种或多种的组合；和/或，

所述测量结构包括位于沟道层和衬底之间的缓冲层；和/或，

所述异质结中在第二金属极板正下方以外区域形成有隔离区；和/或，

所述氮化镓沟道层和铝镓氮势垒层之间形成有隔离层；和/或，

所述铝镓氮势垒层上形成有帽层；和/或，

所述第一金属层为欧姆金属，材质为金属和/或金属化合物，金属包括金、铂、镍、钛、铝、钯、钽、钨、钼中的一种或多种，金属化合物包括氮化钛、氮化钽中的一种或多种；和/或，

所述第二金属层为栅金属、场板金属或通孔连接金属，材质为金属和/或金属化合物，金属包括金、铂、镍、钛、钯、钽、钨中的一种或多种，金属化合物包括氮化钛、氮化钽中的一种或多种。