[发明专利]一种增强型高电子迁移率晶体管及其制作方法

摘要

本发明公开了一种增强型高电子迁移率晶体管及其制作方法，该晶体管包括：衬底；沟道层，位于衬底之上；势垒层，位于沟道层之上，势垒层与沟道层的交界面处形成有二维电子气；沟槽，位于势垒层之内；二次生长的半导体外延层，位于沟槽之上；原位介质层，位于二次生长的半导体外延层之上；栅极，位于原位介质层之上；源极，位于势垒层之上；漏极，位于势垒层之上。本发明所述的增强型高电子迁移率晶体管能够降低刻蚀引起的材料损伤及缺陷，降低沟槽和二次生长的半导体外延层的界面态密度以及原位介质层和二次生长的半导体外延层的界面态密度，降低栅极漏电，提高晶体管的击穿电压、功率性能，降低动态导通电阻退化效应。

主权项

1.一种增强型高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：衬底；沟道层，所述沟道层位于所述衬底之上；势垒层，所述势垒层位于所述沟道层之上，所述势垒层和所述沟道层形成异质结结构，所述势垒层与所述沟道层的交界面处形成有二维电子气；沟槽，所述沟槽位于所述势垒层之内，且所述沟槽下方的势垒层与沟道层的交界面处的二维电子气部分或完全耗尽；二次生长的半导体外延层，所述二次生长的半导体外延层位于所述沟槽之上；原位介质层，所述原位介质层位于所述二次生长的半导体外延层之上；栅极，所述栅极位于所述原位介质层之上；源极，所述源极位于所述势垒层之上，所述源极与所述势垒层形成欧姆接触；漏极，所述漏极位于所述势垒层之上，所述漏极与所述势垒层形成欧姆接触；所述沟槽的形成方法为采用氢气、氯气或氨气在金属有机化学气相沉积系统中刻蚀所述势垒层，其中衬底温度为700-1200摄氏度；在势垒层之上形成掩膜窗口之后，所述沟槽、所述二次生长的半导体外延层和所述原位介质层在同一金属有机化学气相沉积生长腔室内形成；还包括原位掩膜层，所述原位掩膜层位于所述势垒层之上，所述原位介质层位于所述二次生长的半导体外延层和所述原位掩膜层之上；所述原位掩膜层的制备过程是在完成所述势垒层之后在同一腔体中进行的，并且所述原位掩膜层的生长过程不接触外界气氛；所述二次生长的半导体外延层向所述漏极一侧延伸，所述二次生长的半导体外延层为n型GaN、p型GaN或p型AlGaN，或所述二次生长的半导体外延层的Al组分小于所述势垒层中Al组分。