[发明专利]高击穿电压InAlN/AlGaN高电子迁移率晶体管及其制作方法

摘要

本发明公开了一种高击穿电压InAlN/AlGaN高电子迁移率晶体管及其制作方法，主要解决现有器件击穿电压与二维电子气的迁移率和面密度很难进一步提高，功率特性难以改善的问题。该器件自下而上包括衬底、AlN成核层、沟道层和AlN界面插入层，该插入层上设有势垒层和源漏区欧姆接触，势垒层上设有Al₂O₃帽层，帽层上设有栅电极，源漏区欧姆接触上设有源、漏电极。该沟道层采用Al_yGa_1-yN材料，且其Al组分y在5-40％之间；势垒层采用In_xAl_1-xN材料，且势垒层与沟道层晶格匹配。本发明器件击穿电压高，二维电子气迁移率和面密度高，功率特性好，且工艺处理成品率高，可用于电力电子和高温高压器件中。

主权项

一种高击穿电压InAlN/AlGaN高电子迁移率晶体管，自下而上，包括衬底、AlN成核层、沟道层和AlN界面插入层，该插入层上设有势垒层和源漏区欧姆接触，势垒层上设有Al₂O₃帽层，帽层上设有栅电极，源漏区欧姆接触上设有源、漏电极，其特征在于：沟道层，采用Al_yGa_1‑yN材料，且其Al组分y在5～40％之间，材料厚度在500nm‑1200nm之间；势垒层，采用In_xAl_1‑xN材料，且势垒层与沟道层晶格匹配，材料厚度在10～13nm之间，组分要求满足x＝y×(a_AlN‑a_GaN)/(a_InN‑a_AlN)+(a_GaN‑a_AlN)/(a_InN‑a_AlN)，其中，x为In_xAl_1‑xN势垒层中的In组分含量，y为Al_yGa_1‑yN沟道层中的Al组分含量。