[发明专利]GaN基增强型MOS-HEMT器件及其制备方法

摘要

本发明提供一种GaN基增强型MOS‑HEMT器件及其制备方法，从下至上依次包括：Si衬底、GaN层、AlGaN层、钝化层、处于栅下AlGaN层中由金属钽与AlGaN层反应生成的合金化合物，合金化合物上侧覆盖有氧化钽栅介质层，金属钽与AlGaN层反应生成的合金化合物是通过在氮气环境下高温退火使氧化钽栅介质层下的AlGaN层上表面部分与钽金属反应生成的，产生类似栅槽刻蚀的作用从而实现增强型HEMT，合金化合物生成后剩余的钽金属在氧气环境高温氧化生成氧化钽栅介质层，形成氧化钽栅介质的MOS‑HEMT；本发明避免了高精度干法刻蚀GaN基材料的复杂工艺，避免了等离子刻蚀栅凹槽过程对晶格造成损伤，具有简化工艺、可操作性高、提高器件性能等特点。

主权项

一种GaN基增强型MOS‑HEMT器件，其特征在于：从下至上依次包括：Si衬底(1)、GaN层(2)、AlGaN层(3)、以及位于整个器件表面的钝化层(6)，源极金属化接触(4)与漏极金属化接触(5)分别位于器件左右两侧的AlGaN层(3)的上表面，且源极金属化接触(4)与漏极金属化接触(5)的上方分别对钝化层(6)开孔形成源极欧姆接触孔(10)与漏极欧姆接触孔(11)，金属钽与AlGaN层反应生成的合金化合物(7)处于栅处AlGaN层(3)中，所述合金化合物(7)上侧覆盖有金属钽与氧气反应生成的氧化钽栅介质层(8)，所述氧化钽栅介质层(8)上侧为金属化栅极(9)，同时所述合金化合物(7)与氧化钽栅介质层(8)的横向尺寸也与金属化栅极(9)保持一致。