[发明专利]一种垂直结构GaN基增强型场效应晶体管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种垂直结构GaN基增强型场效应晶体管及其制造方法。该器件包括衬底层(1)、缓冲层(2)、非故意掺杂GaN(i‑GaN)外延层(3)、n‑AlGaN外延层(4)、n‑AlN导电层(5)与n‑AlN氧化层(6)、i‑GaN再生长层(7)、AlGaN再生长层(8)、栅极氧化层(9)、设置于(8)上的源极(10)、设置于(4)上的漏极(11)、设置于(9)上的栅极(12)。器件工作时，漏极电流须经过未氧化的n型AlN导电层流向源极，形成垂直导电结构的增强型器件。本发明具有击穿电压高、输出电流密度大、漏电流小等优点，适合于高功率电力电子领域应用。

主权项

一种垂直结构GaN基增强型场效应晶体管的制造方法，包括以下步骤：A）依次在衬底（1）上生长缓冲层（2）、i‑GaN外延层（3）、n‑AlGaN层（4）、n‑AlN层（5）；B）在n‑AlN层（5）上淀积一层介质掩蔽膜，光刻并通过腐蚀方法去除部分掩蔽膜，然后对未掩蔽区域进行选择性氧化，形成氧化层（6），再去除剩余介质掩蔽膜；C）在n‑AlN层（5）及其氧化层（6）上二次外延生长i‑GaN层（7）与AlGaN层（8），形成AlGaN/GaN异质结；D）对n型AlN导电层（5）上方的AlGaN/GaN异质结进行等离子刻蚀，刻蚀深度进入i‑GaN再生长层（7），形成凹槽结构；E）在AlGaN再生长层（7）与凹槽结构区域制作氧化层（8）；F）光刻漏极区域图形，然后选择性刻蚀半导体至n‑AlGaN层（4）;G）光刻源极与漏极区域图形，并通过湿法腐蚀去除源极区域氧化层，然后通过电子束蒸发金属制作源极（10）与漏极（11），并合金形成欧姆接触；H）再次光刻栅极区域图形后蒸镀金属形成栅极（12）。