[发明专利]一种GaN基HEMT及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种GaN基HEMT，其特征在于，组成包括依次层叠设置的衬底、GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层和钝化层，还包括源极、栅极、漏极和GaN帽层；所述源极与AlGaN势垒层形成欧姆接触，且与钝化层接触；所述栅极至少部分贯穿钝化层，且与AlGaN势垒层形成肖特基接触；所述漏极与AlGaN势垒层形成欧姆接触，且与钝化层接触；所述GaN帽层设置在钝化层内部，且设置在栅极和漏极之间的区域；所述GaN帽层与AlGaN势垒层接触形成自然极化结；所述源极、栅极和漏极中至少有一个设置有场板。

2.根据权利要求1所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述GaN帽层的长度小于栅极和漏极之间的距离。

3.根据权利要求2所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述GaN帽层由多个独立的区域构成。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述GaN帽层的厚度为15nm～60nm。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述GaN帽层的掺杂方式为非故意掺杂或P型掺杂。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述GaN缓冲层的厚度为2μm～5μm；所述GaN沟道层的厚度为10nm～20nm；所述AlGaN势垒层的厚度为15nm～30nm；所述钝化层的厚度为400nm～600nm。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述AlGaN势垒层中Al的质量百分含量为15％～35％。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的GaN基HEMT，其特征在于：所述钝化层的组成成分包括Si₃N₄、SiO₂、Al₂O₃、GaO、MgO、AlN中的至少一种。

9.一种如权利要求1～8中任意一项所述的GaN基HEMT的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用金属有机化学气相淀积法在衬底上依次外延生长GaN缓冲层、GaN沟道层、AlGaN势垒层和GaN帽层，再进行退火；

2)采用金属有机化学气相淀积法沉积钝化层；

3)采用电感耦合等离子体刻蚀法在钝化层上刻蚀出源极制备区域和漏极制备区域，再采用电子束蒸发沉积法沉积源极和漏极，再进行退火处理；

4)采用电感耦合等离子体刻蚀法在钝化层上刻蚀出栅极制备区域，再采用电子束蒸发沉积法沉积栅极；

5)采用电子束蒸发沉积法沉积场板，即得GaN基HEMT。

10.一种电子设备，其特征在于，组成包括权利要求1～8中任意一项所述的GaN基HEMT。